多线程的基本知识

矫情吗；* 2022-01-11 08:25 213阅读 0赞

1.了解什么是线程(what)

要知道线程，首先要知道什么是进程？

进程：正在执行的（进行的）程序，需要操作系统为其分配独立的内存地址空间。

线程：为了提高效率（目的），虚拟的把进程资源分配给线程，让在小的时间段内产生多个代码片段在运行.这些线程可以

共享同一块内存和系统资源等.特点：独立运行，但不占用系统资源.

2.如何创建线程(How)

1.继承类java.lang.Thread

2.实现接口java.lang.Runnable

Thread类代表线程类，它的两个最主要的方法是：  
run()——包含线程运行时所执行的代码  
start()——用于启动线程,运行run()中的代码片段

常见开发格式：

class ThreadTest extends Thread\{

public void run()\{

while(true)\{

//代码片段

....

//退出条件

if(条件)\{

break;

3.线程的状态

新建状态：用new语句创建的线程对象处于新建状态，此时它和其它的java对象一样，仅仅在堆中被分配了内存  
就绪状态：当一个线程创建了以后，其他的线程调用了它的start()方法，该线程就进入了就绪状态。处于这个状态的线程位于

可运行池 中，等待获得CPU的使用权  
运行状态：处于这个状态的线程占用CPU,执行程序的代码  
阻塞状态：当线程处于阻塞状态时，java虚拟机不会给线程分配CPU，直到线程重新进入就绪状态，它才有机会转到运行状态。  
阻塞状态分为三种情况：  
1、 位于对象等待池中的阻塞状态：当线程运行时，如果执行了某个对象的wait()方法，java虚拟机就回把线程放到这个对象

的等待池中  
2、 位于对象锁中的阻塞状态，当线程处于运行状态时，试图获得某个对象的同步锁时，如果该对象的同步锁已经被其他的线程

占用，JVM就会把这个线程放到这个对象的琐池中。  
3、 其它的阻塞状态：当前线程执行了sleep()方法，或者调用了其它线程的join()方法，或者发出了I/O请求时，就会进入这个

状态中。  
  
死亡状态：当线程退出了run()方法，就进入了死亡状态，该线程结束了生命周期。 或者正常退出 或者遇到异常退出  
Thread类的isAlive()方法判断一个线程是否活着，当线程处于死亡状态或者新建状态时，该方法返回false,在其余

的状态下，该方法返回true.  
  
4.线程的调度

线程调度模型：分时调度模型和抢占式调度模型，JVM采用抢占式调度模型。  
所谓的多线程的并发运行，其实是指宏观上看，各个线程轮流获得CPU的使用权，分别执行各自的任务。  
（线程的调度不是跨平台，它不仅取决于java虚拟机，它还依赖于操作系统）

如果希望明确地让一个线程给另外一个线程运行的机会，可以采取以下的办法之一  
1、 调整各个线程的优先级

Thread类的setPriority(int)和getPriority()方法分别用来设置优先级和读取优先级。  
如果希望程序能够移值到各个操作系统中，应该确保在设置线程的优先级时，只使用

MAX\_PRIORITY、

NORM\_PRIORITY、

MIN\_PRIORITY

这3个优先级。  
  
2、 让处于运行状态的线程调用Thread.sleep()方法

当线程在运行中执行了sleep()方法时，它就会放弃CPU，转到阻塞状态。

3、 让处于运行状态的线程调用Thread.yield()方法

当线程在运行中执行了Thread类的yield()静态方法时，如果此时具有相同优先级的其它线程处于就绪状态，

那么yield()方法将把当前运行的线程放到运行池中并使另一个线程运行。如果没有相同优先级的可运行线程，

则yield()方法什么也不做。

4、 让处于运行状态的线程调用另一个线程的join()方法

当前运行的线程可以调用另一个线程的 join()方法，当前运行的线程将转到阻塞状态，直到另一个线程运行结束，它才恢复运行。

补充：sleep()和yield()

sleep()方法和yield()方法都是Thread类的静态方法，都会使当前处于运行状态的线程放弃CPU，把运行机会让给别的线程，

两者的区别在于：  
1、sleep()方法会给其他线程运行的机会，而不考虑其他线程的优先级，因此会给较低线程一个运行的机会；

yield()方法只会给相同优先级或者更高优先级的线程一个运行的机会。

2、当线程执行了sleep(long millis)方法后，将转到阻塞状态，参数millis指定睡眠时间；

当线程执行了yield()方法后，将转到就绪状态。  
3、sleep()方法声明抛出InterruptedException异常，而yield()方法没有声明抛出任何异常  
4、sleep()方法比yield()方法具有更好的移植性

5.线程的同步

什么是线程的同步？了解为什么会出现线程的同步？

多个线程在一段代码之间，可能出现异常情况,如：

public void run()\{

if(i<10)\{

System.out.println(i++);

当i=9;如果线程1执行完判断条件后切换到线程2，线程2判断条件后执行后续的代码后i=10,这个时候线程切换到线程1,因为线程1已经

判断过,所以执行后续代码这样就会出现异常,回打印出10.

所以要保证上述代码的原子性。

1.原子操作：由一组相关的操作完成，这些操作可能会操纵与其它的线程共享的资源，为了保证得到正确的运算结果，

一个线程在执行原子操作其间，应该采取其他的措施使得其他的线程不能操纵共享资源。

2.解决办法：java为了解决这个问题,引进同步机制

具体的做法是在代表原子操作的程序代码前加上synchronized(Object)标记，这样的代码被称为同步代码块。

同类,代码块可以进行同步控制，这样把这个代码块放在一个方法中，就是同步方法了.

引入一个新的概念：同步锁：每个JAVA对象都有且只有一个同步锁，在任何时刻，最多只允许一个线程拥有这把锁。

3.当一个线程试图访问带有synchronized(Object)标记的代码块时，必须获得 Object的对象的锁，

在以下的两种情况下，本线程有着不同的命运。  
1、 假如这个锁已经被其它的线程占用，JVM就会把这个线程放到本对象的锁池中。本线程进入阻塞状态。

锁池中可能有很多的线程，等到其他的线程释放了锁，JVM就会从锁池中随机取出一个线程，使这个线程拥有锁，

并且转到就绪状态。  
2、 假如这个锁没有被其他线程占用，本线程会获得这把锁，开始执行同步代码块。  
（一般情况下在执行同步代码块时不会释放同步锁，但也有特殊情况会释放对象锁 如在执行同步代码块时，

遇到异常而导致线程终止，锁会被释放,还有就是在执行完代码后，也会释放锁；在执行代码块时，

执行了锁所属对象的wait()方法，这个线程会释放对象锁， 进入对象的等待池中）

4.线程同步的特征：  
1、 如果一个同步代码块和非同步代码块同时操作共享资源，仍然会造成对共享资源的竞争。因为当一个线程执行一个对象的

同步代码块时，其他的线程仍然可以执行对象的非同步代码块。（所谓的线程之间保持同步，是指不同的线程在执行同一

个对象的同步代码块时，因为要获得对象的同步锁而互相牵制）  
2、 每个对象都有唯一的同步锁  
3、 在静态方法前面可以使用synchronized修饰符。  
4、 当一个线程开始执行同步代码块时，并不意味着必须以不间断的方式运行，进入同步代码块的线程可以执行

Thread.sleep()或者执行Thread.yield()方法，此时它并不释放对象锁，只是把运行的机会让给其他的线程。  
5、 Synchronized声明不会被继承，如果一个用synchronized修饰的方法被子类覆盖，那么子类中这个方法不在保持同步，

除非用synchronized修饰

5.释放对象的锁：  
1、 执行完同步代码块就会释放对象的锁  
2、 在执行同步代码块的过程中，遇到异常而导致线程终止，锁也会被释放  
3、 在执行同步代码块的过程中，执行了锁所属对象的wait()方法，这个线程会释放对象锁，进入对象的等待池。

6.死锁

什么叫死锁？为什么会发生死锁？  
当一个线程等待由另一个线程持有的锁，而后者正在等待已被第一个线程持有的锁时，就会发生死锁。

JVM不监测也不试图避免这种情 况，因此保证不发生死锁就成了程序员的责任。

如何避免死锁  
一个通用的经验法则是：当几个线程都要访问共享资源A、B、C 时，保证每个线程都按照同样的顺序去访问他们。  
  
7.线程通信  
Java.lang.Object类中提供了两个用于线程通信的方法

1、 wait():执行了该方法的线程释放对象的锁，JVM会把该线程放到对象的等待池中。该线程等待其它线程唤醒

2、 notify():执行该方法的线程唤醒在对象的等待池中等待的一个线程，JVM从对象的等待池中随机选择一个线程，

把它转到对象的锁池中。

转载于:https://www.cnblogs.com/chaunqi/archive/2011/01/30/tt194.html

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