java 进程 线程 线程状态转换

来源:互联网 发布:种族歧视知乎 编辑:程序博客网 时间:2024/06/03 15:22

程序:一段静态的代码,一组指令的有序集合,它本身没有任何运行的含义,它只是一个静态的实体,是应用软件执行的蓝本。
进程:是程序的一次动态执行,它对应着从代码加载,执行至执行完毕的一个完整的过程,是一个动态的实体,它有自己的生命周期。它因创建而产生,因调度而运行,因等待资源或事件而被处于等待状态,因完成任务而被撤消。反映了一个程序在一定的数据 集上运行的全部动态过程。通过进程控制块(PCB)唯一的标识某个进程。同时进程占据着相应的资源(例如包 括cpu的使用 ,轮转时间以及一些其它设备的权限)。是系统进行资源分配和调度的一个独立单位。
进程(道路)与线程(车道)
假如我们把城市里的整条道路看成是一个“进程”的话,那么由白色虚线分隔开来的各个车道就是进程中的各个“线程”。
1. 线程(车道)共享了进程(道路)的公共资源(土地资源)。
这些线程(车道)必须依赖于进程(道路),也就是说,线程不能脱离于进程而存在(就像离开了道路,车道也就没有意义了)。
2.这些线程(车道)之间可以并发执行(各个车道你走你的,我走我的),也可以互相同步(某些车道在交通灯亮时禁止继续前行或转弯,必须等待其它车道的车辆通行完毕)。
3.这些线程(车道)之间依靠代码逻辑(交通灯)来控制运行,一旦代码逻辑控制有误(死锁,多个线程同时竞争唯一资源),那么线程将陷入混乱,无序之中。
4.这些线程(车道)之间谁先运行是未知的,只有在线程刚好被分配到CPU时间片(交通灯变化)的那一刻才能知道。
程序和进程之间的主要区别在于:

区别 状态 是否具有资源 是否有唯一标识 是否具有并发性 进程 动态 有 有 有 程序 静态 无 无 无

进程的基本状态
1.就绪(Ready)状态
当进程已分配到除CPU以外的所有必要资源后,只要在获得CPU,便可立即执行,进程这时的状态就称为就绪状态。在一个系统中处于就绪状态的进程可能有多个,通常将他们排成一个队列,称为就绪队列。
2.执行状态
进程已获得CPU,其程序正在执行。在单处理机系统中,只有一个进程处于执行状态;再多处理机系统中,则有多个进程处于执行状态。
3.阻塞状态
正在执行的进程由于发生某事件而暂时无法继续执行时,便放弃处理机而处于暂停状态,亦即程序的执行受到阻塞,把这种暂停状态称为阻塞状态,有时也称为等待状态或封锁状态。

三种进程之间的转换图:
这里写图片描述
线程: 可以理解为进程的多条执行线索,每条线索又对应着各自独立的生命周期。线程是进程的一个实体,是CPU调度和分派的

基本单位,它是比进程更小的能独立运行的基本单位。一个线程可以创建和撤销另一个线程,同一个进程中的多个线程之间可以并发执行。
这里在详细讲解一下Java中的进程和线程的概念。
Java中的线程要经历4个过程
1)创建
创建一个Java线程常见的有两种方式:
继承Thread类实现Runnable接口这两种方式(java多线程的实现方式)。
2)执行
线程创建后仅仅占有了内存资源,在JVM管理的线程中还没有该线程,该线程必须调用start方法通知JVM,这样JVM
就会知道又有一个新的线程排队等候了。如果当前线程轮到了CPU的使用权限的话,当前线程就会继续执行。
3)中断
a.JVM将CPU的使用权限从当前线程切换到其它线程(时间片用完),使本线程让出CPU的使用权限而处于中断状态。
b.线程在执行过程中调用了sleep方法,使当前线程处于休眠状态。
c.线程在执行的过程中调用wait方法
d.线程在使用cpu资源期间,执行了某个操作而进如阻塞状态。
4)死亡
死亡的线程不在具有执行能力。线程死亡的原因有二:
a.线程正常运行结束而引起的死亡,即run方法执行完毕(窗口票卖完)。
b.main()结束。

线程状态转换


这里写图片描述
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1.新建状态(New):新创建了一个线程对象。
2.就绪状态(Runnable)(可运行):线程对象创建后,其他线程调用了该对象的start()方法。该状态的线程位于可运行线程池中,变得可运行,等待获取CPU的使用权。
3.运行状态(Running):就绪状态的线程获取了CPU,执行程序代码。
4.阻塞状态(Blocked):阻塞状态是线程因为某种原因放弃CPU使用权,暂时停止运行。直到线程进入就绪状态,才有机会转到运行状态。阻塞的情况分三种:
(一)、等待阻塞:运行的线程执行wait()方法,JVM会把该线程放入等待池中。
(二)、同步阻塞:运行的线程在获取对象的同步锁时,若该同步锁被别的线程占用,则JVM会把该线程放入锁池中。
(三)、其他阻塞:运行的线程执行sleep()或join()方法,或者发出了I/O请求时,JVM会把该线程置为阻塞状态。当sleep()状态超时、join()等待线程终止或者超时、或者I/O处理完毕时,线程重新转入就绪状态。
5.死亡状态(Dead):线程执行完了或者因异常退出了run()方法,该线程结束生命周期。

Java中关于线程调度的API最主要的有下面几个:

1.线程睡眠:Thread.sleep(long millis)方法
2.线程等待:Object类中的wait()方法
3.线程让步:Thread.yield() 方法
4.线程加入:join()方法
5.线程唤醒:Object类中的notify()方法

sleep方法与wait方法的区别:
1.sleep方法是静态方法,wait方法是非静态方法。
2.sleep方法在时间到后会自己“醒来”,但wait不能,必须由其它线程通过notify(All)方法让它“醒来”
3.sleep方法通常用在不需要等待资源情况下的阻塞,像等待线程、数据库连接的情况一般用wait。
4.sleep/wait与yeld方法的区别:调用sleep或wait方法后,线程即进入block状态,而调用yield(屈服,放弃)方法后,线程进入runnable状态。

wait与join方法的区别:
1.wait方法体现了线程之间的互斥关系,而join方法体现了线程之间的同步关系。
2.wait方法必须由其它线程来解锁,而join方法不需要,只要被等待线程执行完毕,当前线程自动变为就绪。
3.join方法的一个用途就是让子线程在完成业务逻辑执行之前,主线程一直等待直到所有子线程执行完毕。

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