笔记（四）- 多线程

Li_XiaoJin

发布于 2022-06-10 20:14:45

2600

发布于 2022-06-10 20:14:45

记录一下关于多线程的相关知识。

1. Java创建线程后，调用start()方法和run()的区别

1） start方法：用start方法来启动线程，真正实现了多线程运行，这时无需等待run方法体代码执行完毕而直接继续执行下面的代码。通过调用Thread类的start()方法来启动一个线程，这时此线程处于就绪（可运行）状态，并没有运行，一旦得到cpu时间片，就开始执行run()方法，这里方法run()称为线程体，它包含了要执行的这个线程的内容，Run方法运行结束，此线程随即终止。 2） run（）： run()方法只是类的一个普通方法而已，如果直接调用run方法，程序中依然只有主线程这一个线程，其程序执行路径还是只有一条，还是要顺序执行，还是要等待，run方法体执行完毕后才可继续执行下面的代码，这样就没有达到写线程的目的。

总结：调用start方法方可启动线程，而run方法只是thread的一个普通方法调用，还是在主线程里执行。这两个方法应该都比较熟悉，把需要并行处理的代码放在run()方法中，start()方法启动线程将自动调用 run()方法，这是由jvm的内存机制规定的。并且run()方法必须是public访问权限，返回值类型为void。

2. 常用的线程池模式以及不同线程池的使用场景

五种线程池，四种拒绝策略，三种阻塞队列 三种阻塞队列： BlockingQueue workQueue = null;

workQueue = new ArrayBlockingQueue<>(5);//基于数组的先进先出队列，有界

workQueue = new LinkedBlockingQueue<>();//基于链表的先进先出队列，无界

workQueue = new SynchronousQueue<>();//无缓冲的等待队列，无界

四种拒绝策略： RejectedExecutionHandler rejected = null;

rejected = new ThreadPoolExecutor.AbortPolicy();//默认，队列满了丢任务抛出异常

rejected = new ThreadPoolExecutor.DiscardPolicy();//队列满了丢任务不异常

rejected = new ThreadPoolExecutor.DiscardOldestPolicy();//将最早进入队列的任务删，之后再尝试加入队列

rejected = new ThreadPoolExecutor.CallerRunsPolicy();//如果添加到线程池失败，那么主线程会自己去执行该任务

五种线程池： ExecutorService threadPool = null;

threadPool = Executors.newCachedThreadPool();//有缓冲的线程池，线程数 JVM 控制

threadPool = Executors.newFixedThreadPool(3);//固定大小的线程池

threadPool = Executors.newScheduledThreadPool(2);

threadPool = Executors.newSingleThreadExecutor();//单线程的线程池，只有一个线程在工作

threadPool = new ThreadPoolExecutor();//默认线程池，可控制参数比较多

参考我之前的文章：https://cloud.tencent.com/developer/article/2020430

CachedThreadPool 这类线程池的特点就是里面没有核心线程，全是非核心线程，其maximumPoolSize设置为Integer.MAX_VALUE，线程可以无限创建，当线程池中的线程都处于活动状态的时候，线程池会创建新的线程来处理新任务，否则会用空闲的线程来处理新任务，这类线程池的空闲线程都是有超时机制的，keepAliveTime在这里是有效的，时长为60秒，超过60秒的空闲线程就会被回收，当线程池都处于闲置状态时，线程池中的线程都会因为超时而被回收，所以几乎不会占用什么系统资源。任务队列采用的是SynchronousQueue，这个队列是无法插入任务的，一有任务立即执行，所以CachedThreadPool比较适合任务量大但耗时少的任务。

FixedThreadPool 这类线程池的特点就是里面全是核心线程，没有非核心线程，也没有超时机制，任务大小也是没有限制的，数量固定，即使是空闲状态，线程不会被回收，除非线程池被关闭，从构造方法也可以看出来，只有两个参数，一个是指定的核心线程数，一个是线程工厂，keepAliveTime无效。任务队列采用了无界的阻塞队列LinkedBlockingQueue，执行execute方法的时候，运行的线程没有达到corePoolSize就创建核心线程执行任务，否则就阻塞在任务队列中，有空闲线程的时候去取任务执行。由于该线程池线程数固定，且不被回收，线程与线程池的生命周期同步，所以适用于任务量比较固定但耗时长的任务。

ScheduledThreadPool 这类线程池核心线程数量是固定的，好像和FixThreadPool有点像，但是它的非核心线程是没有限制的，并且非核心线程一闲置就会被回收，keepAliveTime同样无效，因为核心线程是不会回收的，当运行的线程数没有达到corePoolSize的时候，就新建线程去DelayedWorkQueue中取ScheduledFutureTask然后才去执行任务，否则就把任务添加到DelayedWorkQueue，DelayedWorkQueue会将任务排序，按新建一个非核心线程顺序执行，执行完线程就回收，然后循环。任务队列采用的DelayedWorkQueue是个无界的队列，延时执行队列任务。综合来说，这类线程池适用于执行定时任务和具体固定周期的重复任务。

SingleThreadPool 这类线程池顾名思义就是一个只有一个核心线程的线程池，从构造方法来看，它可以单独执行，也可以与周期线程池结合用。其任务队列是LinkedBlockingQueue，这是个无界的阻塞队列，因为线程池里只有一个线程，就确保所有的任务都在同一个线程中顺序执行，这样就不需要处理线程同步的问题。这类线程池适用于多个任务顺序执行的场景。

3.什么是进程？什么是线程？有什么区别

1、进程是程序的一次执行过程，是系统运行程序的基本单位。进程是动态的，系统运行一个程序的过程即使一个程序从创建、运行到消亡的过程。 2、线程是比进程更小的执行单位，一个进程执行过程中可以产生多个线程。同类的多个线程共享进行的堆和方法区资源。每个线程都有自己程序计数器、虚拟机栈、本地方法栈。系统在产生一个线程、或者是各个线程之间在切换时，负担比进程要小，因此，线程也成为轻量化进程。

一个进程中可以有多个线程，多个线程共享进程的堆和方法区 (JDK1.8 之后的元空间)资源，但是每个线程有自己的程序计数器、虚拟机栈和本地方法栈。

总结：线程是进程划分成的更小的运行单位。线程和进程最大的不同在于基本上各进程是独立的，而各线程则不一定，因为同一进程中的线程极有可能会相互影响。线程执行开销小，但不利于资源的管理和保护；而进程正相反

4.线程的生命周期

新建状态：　　用new关键字建立一个线程后，该线程对象就处于新建状态。处于新生状态的线程有自己的内存空间，通过调用start()方法进入就绪状态。
就绪状态：　　　　处于就绪状态线程具备了运行条件，但还没分配到CPU，处于线程就绪队列，等待系统为其分配CPU。当系统选定一个等待执行的线程后，它就会从就绪状态进入运行状态，该动作称为“CPU调度”。
运行状态　　　　在运行状态的线程执行自己的run方法中代码,直到等待某资源而阻塞或完成任何而死亡。如果在给定的时间片内没有执行结束，就会被系统给换下来回到就绪状态。
阻塞状态　　处于运行状态的线程在某些情况下，如执行了sleep(睡眠)方法，或等待I/O设备等资源，将让出CPU并暂时停止自己运行，进入阻塞状态。　　在阻塞状态的线程不能进入就绪队列。只有当引起阻塞的原因消除时，如睡眠时间已到，或等待的I/O设备空闲下来，线程便转入就绪状态，重新到就绪队列中排队等待，被系统选中后从原来停止的位置开始继续执行。

5.死亡状态　　　死亡状态是线程生命周期中的最后一个阶段。线程死亡的原因有三个，一个是正常运行的线程完成了它的全部工作；另一个是线程被强制性地终止，如通过stop方法来终止一个线程【不推荐使用】；三是线程抛出未捕获的异常。

5.线程sleep()和wait()方法的区别和共同点

1、sleep()方法没有释放锁，wait()方法释放了锁 2、两者都可以暂停线程的执行 3、wait通常被用于线程的交互/通信，sleep被用于暂停执行 4、wait()方法被调用后，线程不会自动苏醒，需要别的线程调用同一个对象上的notify()或者notifyAll()方法。sleep()方法执行完后，线程会自动苏醒。使用wait()超时后线程会自动苏醒

6.为什么调用start(）方法会执行run()方法，为什么我们不能直接调用run()方法

创建一个线程（new Thead），线程会进入新建状态；调用start()方法后，会启动线程并进入就绪状态，当线程分配到时间片后就可以运行，进行运行状态。 start()会执行线程的相应准备工作，然后自动执行run()方法；如果只是单独执行run()方法，会把run()方法当作一个main线程下的普通方法来执行，并不会在某个线程中执行它，不算是多线程工作。

调用start方法可以启动线程并使线程进入就绪状态，而run方法只是thread的一个普通方法调用，还是在主线程中执行