Java多线程概念(一)

线程安全:

通过加锁保证数据的一致性.也就是说当一个线程访问某个数据时,通过加锁操作对数据进行保护,其它线程在加锁期间不能对其访问

线程封闭

当多个线程访问共享变量时,需要通过加锁来保证数据同步,增加了程序的复杂性. 避免数据同步的一种方式是不共享变量,比如使用局部变量和ThreadLocal

线程调度

系统为线程分配CUP使用权的过程

• 协同式线程调度

线程的执行时间由线程自己控制,当自己执行完后,主动通知操作系统切换到另外一个线程上执行. 好处是实现简单,线程对自己的操作是可知道的,没有什么线程同步问题.缺点是线程执行时间不可控,如果一个线程有问题,可能会一致阻塞在那里.

• 抢占式线程调度

每个线程的执行时间有操作系统分配,线程的切换不由线程本身决定(Java中,Thread.yield()可以让出执行时间,但无法获取执行时间)线程执行时间系统可控,也不会有一个线程导致进程阻塞.

java线程调度就是抢占式调度

可以通过设置线程的优先级让一些线程尽可能的先执行多执行(Java一共有10个线程优先级从Thread.MIN_PRIORITY至Thread.MAX_PRIORITY),在两个线程同时处于ready时,优先级越高越容易被执行.但优先级并不靠谱,因为Java线程时通过映射到原生线程来实现的,所以线程调度还是取决于操作系统.

状态转换

• 新建(New)创建后尚未启动的线程
• 运行(Runnable):Runnable包括操作系统中的Running和Ready. 处于此状态的线程有可能在运行,也有可能在等待CPU为它分配执行时间.线程创建后,其它线程调用了该线程的start方法,那么该线程就位于可运行线程池中,变得可运行,就差CPU分配执行时间,其它运行所需要的资源都已经获得.
• 无限期等待(Waiting):该状态下的线程不会被分配CPU执行时间,要等待被其它线程进行显示唤醒. 如没有设置timeout的Object.wait()方法和Thread.join()方法,以及LockSupport.park()方法
• 限时等待(Timed Waiting):该状态下的线程不会被分配CPU执行时间,只不过不需要被显示的唤醒,在一定时间后会被系统自动唤醒. 如Thread.sleep(),设置了timeout的Object.wait()和Thread.join(),LockSupport.parkNanos()以及LockSupport.parkUntil()方法
• 阻塞(Blocked):线程被阻塞了,与等待的区别是:阻塞线程在等待一个排它锁.

阻塞状态是因为某种原因放弃CPU使用权,暂时停止执行,直到线程进入就绪状态,才有机会转到运行状态.

• 结束(Terminated):线程执行完了或者异常退出了run()方法,该线程结束生命周期

阻塞常见的三种情况

1.等待阻塞(无限期等待):运行的线程执行wait()方法,该线程会释放占用的资源,JVM会把该线程放入等待池.进入这个状态后,线程不会自动唤醒,必须依靠其它线程调用notify()或notifyAll()方法才能会被唤醒.

2.同步阻塞:运行的线程在获取对象的同步锁时,若该同步锁被其它线程占用,则JVM会把该线程放入锁池.

3.其它阻塞(限时等待):运行的线程执行了join()或者sleep()方法,或者发起了I/O请求,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,I/O处理完成,该线程重新转入就绪状态.

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