多线程
- Thread
- 共享资源
- 线程和进程的区别在于,子进程和父进程有不同的代码和数据空间,而多个线程则共享数据空间,每个线程有自己的执行堆栈和程序计数器为其执行上下文。
- 多线程主要是为了节约CPU时间,发挥利用,根据具体情况而定. 线程的运行中需要使用计算机的内存资源和CPU。
- 在多线程操作中程序员不必关心到底使用了多少个处理器。
- 考虑不同线程之间的数据同步和防止死锁。
java多线程
- 在Java中可用synchronized关键字来实现线程同步。
- 两种办法实现多线程
- 继承Thread类
class MyThread extends Thread { public void run() { // 这里写上线程的内容 } public static void main(String[] args) { // 使用这个方法启动一个线程 (new MyThread()).start(); } }
- 实现Runnable接口
class MyThread implements Runnable{ public void run() { // 这里写上线程的内容 } public static void main(String[] args) { // 使用这个方法启动一个线程 (new Thread(new MyThread())).start(); } }
-
如果一个类继承Thread,则不适合资源共享。但是如果实现了Runable接口的话,则很容易的实现资源共享。
在Java中有两类线程:User Thread(用户线程)、Daemon Thread(守护线程)
- Daemon的作用是为其他线程的运行提供便利服务,比如垃圾回收线程就是一个很称职的守护者。
- User和Daemon两者几乎没有区别,唯一的不同之处 就在于虚拟机的离开:如果 User Thread已经全部退出运行了,只剩下Daemon Thread存在了,虚拟机也就退出了。 因为没有了被守护者,Daemon也就没有工作可做了,也就没有继续运行程序的必要了。
守护线程需要注意:
- thread.setDaemon(true)必须在thread.start()之前设置,否则会跑出一个IllegalThreadStateException异常。你不能把正在运行的常规线程设置为守护线程。
- 在Daemon线程中产生的新线程也是Daemon的。
- 不要认为所有的应用都可以分配给Daemon来进行服务,比如读写操作或者计算逻辑。
线程状态说明
线程状态从大的方面来说,可归结为:初始状态、可运行状态、不可运行状态和消亡状态,具体可细分为上图所示7个状态,说明如下:
1) 线程的实现有两种方式,一是继承Thread类,二是实现Runnable接口,但不管怎样,当我们new了thread实例后,线程就进入了初始状态;
2) 当该对象调用了start()方法,就进入可运行状态;
3) 进入可运行状态后,当该对象被操作系统选中,获得CPU时间片就会进入运行状态;
4) 进入运行状态后case就比较多,大致有如下情形:
﹒run()方法或main()方法结束后,线程就进入终止状态;
﹒当线程调用了自身的sleep()方法或其他线程的join()方法,就会进入阻塞状态(该状态既停止当前线程,但并不释放所占有的资源)。当 sleep()结束或join()结束后,该线程进入可运行状态,继续等待OS分配时间片;
﹒当线程刚进入可运行状态(注意,还没运行),发现将要调用的资源被锁牢(synchroniza,lock),将会立即进入锁池状态,等待获取 锁标记(这时的锁池里也许已经有了其他线程在等待获取锁标记,这时它们处于队列状态,既先到先得),一旦线程获得锁标记后,就转入可运行状态,等待OS分 配 CPU时间片;
﹒当线程调用wait()方法后会进入等待队列(进入这个状态会释放所占有的所有资源,与阻塞状态不同),进入这个状态后,是不能自动唤醒的,必 须依靠其他线程调用notify()或notifyAll()方法才能被唤醒(由于notify()只是唤醒一个线程,但我们由不能确定具体唤醒的是哪一 个线程,也许我们需要唤醒的线程不能够被唤醒,因此在实际使用时,一般都用notifyAll()方法,唤醒有所线程),线程被唤醒后会进入锁池,等待获 取锁标记。
﹒当线程调用stop方法,即可使线程进入消亡状态,但是由于stop方法是不安全的,不鼓励使用,大家可以通过run方法里的条件变通实现线程的 stop。
多线程要点
- 多线程中有主内存和工作内存之分,在JVM中,有一个主内存,专门负责所有线程共享数据;而每个线程都有他自己私有的工作内存,主内存和工作内存分别在JVM的stack区和heap区。
- 线程的状态有'Ready', 'Running', 'Sleeping', 'Blocked', 和 'Waiting'几个状态。
- 线程运行次序并不是按照我们创建他们时的顺序来运行的,CPU处理线程的顺序是不确定的,如果需要确定,那么必须手工介入,使用setPriority()方法设置优先级。
- 我们无从知道一个线程什么时候运行,两个或多个线程在访问同一个资源时,需要synchronized。
- 每个线程会注册自己,实际某处存在着对它的引用,因此,垃圾回收机制对它就“束手无策”了。
- Daemon线程区别一般线程之处是:主程序一旦结束,Daemon线程就会结束。
- 一个对象中的所有synchronized方法都共享一把锁,这把锁能够防止多个方法对通用内存同时进行的写操作。synchronized static方法可在一个类范围内被相互间锁定起来。
- 对于访问某个关键共享资源的所有方法,都必须把它们设为synchronized,否则就不能正常工作。
- 假设已知一个方法不会造成冲突,最明智的方法是不要使用synchronized,能提高些性能。
- 如果一个"同步"方法修改了一个变量,而我们的方法要用到这个变量(可能是只读),最好将自己的这个方法也设为 synchronized。
- synchronized不能继承, 父类的方法是synchronized,那么其子类重载方法中就不会继承“同步”。
- sleep()和wait()的区别是:wait()方法被调用时会解除锁定,但是我们能使用它的地方只是在一个同步的方法或代码块内。
- synchronized带来的问题除性能有所下降外,最大的缺点是会带来死锁DeadLock,只有通过谨慎设计来防止死锁,其他毫无办法,这也是线程难以驯服的一个原因。不要再使用stop() suspend() resume()和destory()方法
- 在大量线程被堵塞时,最高优先级的线程先运行。但是不表示低级别线程不会运行,运行概率小而已。
- 运行的线程不用超过100个,不能太多。
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