Java 线程讲解
来源:互联网 发布:书法边框软件 编辑:程序博客网 时间:2024/05/21 05:55
今天小编给大家简单讲解一下java线程相关的知识。
注:本文的前三部分内容参考了:http://www.cnblogs.com/dolphin0520/p/3920357.html
(一)线程的状态
在正式学习Thread类中的具体方法之前,我们先来了解一下线程有哪些状态,这个将会有助于后面对Thread类中的方法的理解。
线程从创建到最终的消亡,要经历若干个状态。一般来说,线程包括以下这几个状态:创建(new)、就绪(runnable)、运行(running)、阻塞(blocked)、time waiting、waiting、消亡(dead)。
当需要新起一个线程来执行某个子任务时,就创建了一个线程。但是线程创建之后,不会立即进入就绪状态,因为线程的运行需要一些条件(比如内存资源,在前面的JVM内存区域划分一篇博文中知道程序计数器、Java栈、本地方法栈都是线程私有的,所以需要为线程分配一定的内存空间),只有线程运行需要的所有条件满足了,才进入就绪状态。
当线程进入就绪状态后,不代表立刻就能获取CPU执行时间,也许此时CPU正在执行其他的事情,因此它要等待。当得到CPU执行时间之后,线程便真正进入运行状态。
线程在运行状态过程中,可能有多个原因导致当前线程不继续运行下去,比如用户主动让线程睡眠(睡眠一定的时间之后再重新执行)、用户主动让线程等待,或者被同步块给阻塞,此时就对应着多个状态:time waiting(睡眠或等待一定的事件)、waiting(等待被唤醒)、blocked(阻塞)。
当由于突然中断或者子任务执行完毕,线程就会被消亡。
下面这副图描述了线程从创建到消亡之间的状态:
在有些教程上将blocked、waiting、time waiting统称为阻塞状态,这个也是可以的,只不过这里我想将线程的状态和Java中的方法调用联系起来,所以将waiting和time waiting两个状态分离出来。
(二)上下文切换
对于单核CPU来说(对于多核CPU,此处就理解为一个核),CPU在一个时刻只能运行一个线程,当在运行一个线程的过程中转去运行另外一个线程,这个叫做线程上下文切换(对于进程也是类似)。
由于可能当前线程的任务并没有执行完毕,所以在切换时需要保存线程的运行状态,以便下次重新切换回来时能够继续切换之前的状态运行。举个简单的例子:比如一个线程A正在读取一个文件的内容,正读到文件的一半,此时需要暂停线程A,转去执行线程B,当再次切换回来执行线程A的时候,我们不希望线程A又从文件的开头来读取。
因此需要记录线程A的运行状态,那么会记录哪些数据呢?因为下次恢复时需要知道在这之前当前线程已经执行到哪条指令了,所以需要记录程序计数器的值,另外比如说线程正在进行某个计算的时候被挂起了,那么下次继续执行的时候需要知道之前挂起时变量的值时多少,因此需要记录CPU寄存器的状态。所以一般来说,线程上下文切换过程中会记录程序计数器、CPU寄存器状态等数据。
说简单点的:对于线程的上下文切换实际上就是 存储和恢复CPU状态的过程,它使得线程执行能够从中断点恢复执行。
虽然多线程可以使得任务执行的效率得到提升,但是由于在线程切换时同样会带来一定的开销代价,并且多个线程会导致系统资源占用的增加,所以在进行多线程编程时要注意这些因素。
(三)THread类中方法
通过查看java.lang.Thread类的源码可知:
Thread类实现了Runnable接口,在Thread类中,有一些比较关键的属性,比如name是表示Thread的名字,可以通过Thread类的构造器中的参数来指定线程名字,priority表示线程的优先级(最大值为10,最小值为1,默认值为5),daemon表示线程是否是守护线程,target表示要执行的任务。
下面是Thread类中常用的方法:
以下是关系到线程运行状态的几个方法:
1)start方法
start()用来启动一个线程,当调用start方法后,系统才会开启一个新的线程来执行用户定义的子任务,在这个过程中,会为相应的线程分配需要的资源。
2)run方法
run()方法是不需要用户来调用的,当通过start方法启动一个线程之后,当线程获得了CPU执行时间,便进入run方法体去执行具体的任务。注意,继承Thread类必须重写run方法,在run方法中定义具体要执行的任务。
3)sleep方法
sleep方法有两个重载版本:
sleep(long millis) //参数为毫秒
sleep(long millis,int nanoseconds) //第一参数为毫秒,第二个参数为纳秒4)yield方法
调用yield方法会让当前线程交出CPU权限,让CPU去执行其他的线程。它跟sleep方法类似,同样不会释放锁。但是yield不能控制具体的交出CPU的时间,另外,yield方法只能让拥有相同优先级的线程有获取CPU执行时间的机会。
注意,调用yield方法并不会让线程进入阻塞状态,而是让线程重回就绪状态,它只需要等待重新获取CPU执行时间,这一点是和sleep方法不一样的。
5)join方法
join方法有三个重载版本:
join()join(long millis) //参数为毫秒join(long millis,int nanoseconds) //第一参数为毫秒,第二个参数为纳秒假如在main线程中,调用thread.join方法,则main方法会等待thread线程执行完毕或者等待一定的时间。如果调用的是无参join方法,则等待thread执行完毕,如果调用的是指定了时间参数的join方法,则等待一定的事件。
6)interrupt方法
interrupt,顾名思义,即中断的意思。单独调用interrupt方法可以使得处于阻塞状态的线程抛出一个异常,也就说,它可以用来中断一个正处于阻塞状态的线程;另外,通过interrupt方法和isInterrupted()方法来停止正在运行的线程。
7)stop方法
stop方法已经是一个废弃的方法,它是一个不安全的方法。因为调用stop方法会直接终止run方法的调用,并且会抛出一个ThreadDeath错误,如果线程持有某个对象锁的话,会完全释放锁,导致对象状态不一致。所以stop方法基本是不会被用到的。
8)destroy方法
destroy方法也是废弃的方法。基本不会被使用到。
以下是关系到线程属性的几个方法:
1)getId
用来得到线程ID
2)getName和setName
用来得到或者设置线程名称。
3)getPriority和setPriority
用来获取和设置线程优先级。
4)setDaemon和isDaemon
用来设置线程是否成为守护线程和判断线程是否是守护线程。
守护线程和用户线程的区别在于:守护线程依赖于创建它的线程,而用户线程则不依赖。举个简单的例子:如果在main线程中创建了一个守护线程,当main方法运行完毕之后,守护线程也会随着消亡。而用户线程则不会,用户线程会一直运行直到其运行完毕。在JVM中,像垃圾收集器线程就是守护线程。
Thread类有一个比较常用的静态方法currentThread()用来获取当前线程。
在上面已经说到了Thread类中的大部分方法,那么Thread类中的方法调用到底会引起线程状态发生怎样的变化呢?下面一幅图就是在上面的图上进行改进而来的:
(四)线程实现的两种方式:
--创建线程的方式
----1 继承Thread类
----2 实现Runnalble接口
(一)继承Thread类
public class Thread1 extends Thread{public void run(){for(int i=0;i<=100;i++){System.out.println(Thread.currentThread().getName()+":"+i);//Thread-0}}public static void main(String[] agrs){Thread1 thread1 = new Thread1();thread1.start();for(int i=0;i<=100;i++){System.out.println(Thread.currentThread().getName()+":"+i);//main()}}}
(二)实现Runnable接口
public class Thread2 implements Runnable{public void run(){for(int i=0;i<=100;i++){System.out.println(Thread.currentThread().getName()+":"+i);//Thread-0}}public static void main(String[] agrs){Thread2 thread2 = new Thread2();//这个不是线程对象,只有Thread以及子类才是线程对象Thread thread = new Thread(thread2);//把Runnable实现类的对象作为实参传递thread.start();for(int i=0;i<=100;i++){System.out.println(Thread.currentThread().getName()+":"+i);//main()}}}(三)实现一个简单的卖票系统
public class SaleThread implements Runnable{int tickets = 50;@Overridepublic synchronized void run(){//锁对象是this,即saleThreadwhile(true){if(tickets>0){System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"卖出了"+tickets+"号票");tickets--;}else{System.out.println("票卖光了");break;}}}public static void main(String[] agrs){SaleThread saleThread = new SaleThread();//这个不是线程对象,只有Thread以及子类才是线程对象//三个窗口在卖票Thread thread1 = new Thread(saleThread,"窗口1");Thread thread2 = new Thread(saleThread,"窗口2");Thread thread3 = new Thread(saleThread,"窗口3");thread1.start();thread2.start();thread3.start();}}
- Java线程讲解
- java 线程 Concurrentdown 讲解
- Java线程讲解
- java线程的讲解
- java线程池讲解
- java 线程池讲解
- java线程全面讲解
- Java 线程讲解
- Java 线程实例讲解综述
- Java 线程实例讲解综述
- Java 线程实例讲解综述
- Java 线程实例讲解综述
- Java 线程实例讲解综述
- Java线程实例讲解综述
- JAVA 线程池讲解文章
- 通熟讲解java线程
- Java 线程实例讲解综述
- java线程的全面讲解
- 知识回顾(二)--继承、抽象
- codeforces—— 869C —— The Intriguing Obsession
- 直接输出数组的最大值或者最小值
- 调试技巧——宏定义开关和printf
- POJ3723 Conscription 解题报告【Kruskal/最大生成树】
- Java 线程讲解
- ajax-动态添加控件
- MapReduce控制台打印释义
- Codechef REBXOR(01Trie)
- 工厂模式
- vue axios node cors 跨域解决 session验证
- XYG
- vs2015中stack overflow错误的解决
- C#224课的主要内容