对线程的理解

最近在看一本书，名字叫“Java Network programming”, 里面关于线程的讲述很有见解，现把大概意思记录如下：

      一、我的书架上有很多书，有的书的年龄已经超过15年了，还有的书我已经10年没有看了，可能我这一辈子也不会再看了，这些书一共花去我1万多美元。有趣的是，离我家不远处就有一个公共图书馆，我可以去那里看书。如果我去图书馆的话就存在一些问题：我不能把书带回家看，我也不能在书的空白处作标记，更烦人的是我可能借不到我想看的书，因为别人已经借走了。但如果我去公共图书馆，我也有利可图，就是我可以花很少的钱并且我不用专门在家找一个地方放书。

      如果从线程和进程的角度来看此事则可以这样解释。进程就像一个公共图书馆，它有各种资源，而线程则是每个借书人。如果每个人要借的书不同，那么执行速度一定会得到提升；但如果每个人要借的书相同，则第二人必须等第一个人把书还后才能借到书。书是资源，但有时必须设置它进行排外的访问（即临界区），不然就会出现混乱情况，这也就是线程同步（synchronization）的原因。

      我们应该看到，一个进程内的所有线程都是共享进程下的内存空间，当编程时，我们大脑里应该想着内存空间是如何被利用的，这样对一些问题就能迎刃而解。

 

   二、有关线程安全

         线程的同步（synchronized）是以“对象”（一个类的this关键字）作为锁(lock)的。当一个对象被多个线程使用时，此对象就会有线程安全问题。如果一个类没有数据成员（Field），则由它产生的对象是线程安全的， 这是因为每个方法（method）都是线程安全的，因为方法的局部变量都是一个新的对象。对于方法参数（method arguments）,如果它是原始类型（primitive type）则是线程安全的（java是值传递），如果是对象类型（object type）则会存在线程安全问题。一般情况下，构造方法（constructor）是线程安全的，因为一个对象不会还没有创建完成就被多个线程引用，但如果构造方法内引用了其它线程的对象也可能造成线程安全问题，但这种情况是不常见的（uncommon）。一个不变的（Immutable）对象一定是线程安全的，“不变的”可以这样行成：声明它所有的字段（Field）都是私有的（private），并用不提供修改这些字段(Field)的方法(method), java类库中的“不变类”有java.lang.String, java.lang.Integer, java.lang.Double等。

         在编写一个线程安全相关的类时，首先根据这个类会产生许多对象，只有当几个线程同时引用一个对象时才会有线程安全问题。因此类里面的有关线程同步（synchronized）的块（block）或方法（method）是针对象而言的。但单例模式（singleton pattern）可以作为特例考虑。

三、线程的调度（scheduling）

      现在的虚拟机（VM）采用的大都是抢占式（preemption）线程调度，即高优先级（high-priority）的线程出抢占低优先级（low-priority）线程的CPU时间。线程可以调用静态方法 public static void yield() 来让出自己的CPU时间，但并不一定有作用，而且这个让出CPU时间的线程并不会释放自己的资源和拥有的锁（lock）.

 

四、说一下Thread类中的interrupt( ) 方法

     interrupt()方法的调用，它主要用在线程阻塞太长时间了，不再用它了，如何把它结束掉呢,可以在三种环境下发生线程超时情况： 1 线程被wait(), join(), sleep() 此类方法阻塞（block）;2 线程被I/O阻塞（block）；3 线程被Selector阻塞。 2，3种情况还没有接触到，这里先不谈，我们说一下第1种情况,2,3种情况和这类似。看下面一段代码：

public class NewThread extends Thread {private boolean flag = false;@Overridepublic void run() {System.out.println("New-thread start looping...");while(!flag) {System.out.println("New-thread is running...");try {Thread.sleep(2000);} catch (InterruptedException e) {flag = true;System.out.println("New-thread is interrupted...");}}System.out.println("New-thread will quit...");}public static void main(String[] args) throws InterruptedException {NewThread newThread = new NewThread();System.out.println("New-thread will start...");newThread.start();Thread.sleep(1000);System.out.println("New-thread will be waked up from sleep.");newThread.interrupt();Thread.sleep(1000);System.out.println("Application is over...");}}

执行结果如下：

New-thread will start...
New-thread start looping...
New-thread is running...
New-thread will be waked up from sleep.
New-thread is interrupted...
New-thread will quit...
Application is over...

我们在main 方法中调用 newThread.interrupt() ，这样正在 sleep 的newThread 就会抛出 InterruptedException 异常，同进newThread也就醒了，我们在处理异常时把 flag 设置为 true, 则while循环就会终止，达到我们结束newThread线程的目的，如果在处理异常时不设置flag为true,则newThread，又开始执行了！