java中多线程以及常见问题总结

绝地灬酷狼 2022-06-10 06:36 174阅读 0赞

##  什么是线程？ ##

线程是操作系统所能运算调度的最小单元，包含于进程之中，作为进程的实际运作单位；线程与进程的区别，线程是进程的子集，一个进程可以有多个线程，每个线程并行执行不同的任务，不同的进程使用不同的内存空间，而所有线程共享一片相同的内存空间，但是每个线程都拥有单独的栈内存用来储存本地数据

## 线程的状态 ##

Ø  **新建状态（New）：**当线程对象对创建后，即进入了新建状态，如：Thread t = new MyThread();

Ø  **就绪状态（Runnable）：**当调用线程对象的start()方法（t.start();），线程即进入就绪状态。处于就绪状态的线程，只是说明此线程已经做好了准备，随时等待CPU调度执行，并不是说执行了t.start()此线程立即就会执行；

Ø  **运行状态（Running）：**当CPU开始调度处于就绪状态的线程时，此时线程才得以真正执行，即进入到运行状态。注：就    绪状态是进入到运行状态的唯一入口，也就是说，线程要想进入运行状态执行，首先必须处于就绪状态中；

Ø  **阻塞状态（Blocked）：**处于运行状态中的线程由于某种原因，暂时放弃对CPU的使用权，停止执行，此时进入阻塞状态，直到其进入到就绪状态，才 有机会再次被CPU调用以进入到运行状态。根据阻塞产生的原因不同，阻塞状态又可以分为三种：等待阻塞：运行状态中的线程执行wait()方法，使本线程进入到等待阻塞状态；同步阻塞 -- 线程在获取synchronized同步锁失败(因为锁被其它线程所占用)，它会进入同步阻塞状态；其他阻塞 -- 通过调用线程的sleep()或join()或发出了I/O请求时，线程会进入到阻塞状态。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。

Ø  **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。

## 创建的方式： ##

1.    继承Thread（继承不灵活，不能资源共享）

**2.      **实现Runnable接口 （灵活且实现资源共享）

**注**：线程在调用方法时，如果方法内部使用了全局变量(含静态)，会去主存(堆或者方法区)拷贝一个副本到当前线程方法栈中，如果变量更新，会刷新到主存。

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## 线程的调度 ##

Ø  调整线程优先级：

Java线程有优先级，优先级高的线程会获得较多的运机会。

Java线程的优先级用整数表示，取值范围是1~10，Thread类有以下三个静态常量：

（1）static int MAX\_PRIORITY

线程可以具有的最高优先级，取值为10。

（2）static int MIN\_PRIORITY

线程可以具有的最低优先级，取值为1。

（3）static int NORM\_PRIORITY

分配给线程的默认优先级，取值为5。

Thread类的setPriority()和getPriority()方法分别用来设置和获取线程的优先级。

Ø  线程睡眠：sleep

Thread.sleep(long millis)方法，使线程转到阻塞状态。millis参数设定睡眠的时间，以毫秒为单位。当睡眠结束后，就转为就绪（Runnable）状态。sleep()平台移植性好。

Ø  线程等待：wait

Object类中的wait()方法，导致当前的线程等待，直到其他线程调用此对象的 notify() 方法或 notifyAll() 唤醒方法。这个两个唤醒方法也是Object类中的方法，行为等价于调用 wait(0) 一样。

Ø  线程让步：yield

Thread.yield() 方法，暂停当前正在执行的线程对象，把执行机会让给相同或者更高优先级的线程。

Ø  线程加入：join

join()方法，等待其他线程终止。在当前线程中调用另一个线程的join()方法，则当前线程转入阻塞状态，直到另一个进程运行结束，当前线程再由阻塞转为就绪状态。

Ø  线程唤醒：notify

Object类中的notify()方法，唤醒在此对象监视器上等待的单个线程。如果所有线程都在此对象上等待，则会选择唤醒其中一个线程。选择是任意性的，并在对实现做出决定时发生。线程通过调用其中一个 wait 方法，在对象的监视器上等待。 直到当前的线程放弃此对象上的锁定，才能继续执行被唤醒的线程。被唤醒的线程将以常规方式与在该对象上主动同步的其他所有线程进行竞争；例如，唤醒的线程在作为锁定此对象的下一个线程方面没有可靠的特权或劣势。类似的方法还有一个notifyAll()，唤醒在此对象监视器上等待的所有线程。

注意：Thread中suspend()和resume()两个方法在JDK1.5中已经废除，不再介绍。因为有死锁倾向。

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**以上是线程中所涉及到的知识点，下位总结一下关于线程中常见的问题，也就是面试的时候经常问到的线程问题。**

## 线程中常见问题总结 ##

#### Thread 类使用好一些还是Runnable接口使用好一些？ ####

在语言层面上存在两种方式实现，java.lang.Thread 类的实例就是一个线程但是它需要调用java.lang.Runnable接口来执行，由于线程类本身就是调用的Runnable接口所以你可以继承java.lang.Thread 类或者直接调用Runnable接口来重写run()方法实现线程；而使用Runnable还是使用Thread更好呢？我们知道Java不支持类的多重继承，但允许你调用多个接口。所以如果你要继承其他类的话，当然是调用Runnable接口好了

#### Thread 类中的start() 和 run() 方法有什么区别？ ####

start()方法被用来启动新创建的线程，而且start()内部调用了run()方法，这和直接调用run()方法的效果不一样的，当你直接调用run()方法的时候，只会是在原来的线程中调用，没有新的线程启动，只有start()方法才会启动新线程

#### Java中Runnable和Callable有什么不同？ ####

Runnable和Callable都代表那些要在不同的线程中执行的任务，它们的主要区别是Callable的 call() 方法可以返回值和抛出异常，而Runnable的run()方法没有这些功能。Callable可以返回装载有计算结果的Future对象

#### )线程和进程有什么区别？ ####

线程是进程的子集，一个进程可以有很多线程，每条线程并行执行不同的任务。不同的进程使用不同的内存空间，而所有的线程共享一片相同的内存空间。别把它和栈内存搞混，每个线程都拥有单独的栈内存用来存储本地数据

#### 什么是线程安全？Vector是一个线程安全类吗？ ####

如果你的代码所在的进程中有多个线程在同时运行，而这些线程可能会同时运行这段代码。如果每次运行结果和单线程运行的结果是一样的，而且其他的变量的值也和预期的是一样的，就是线程安全的。一个线程安全的计数器类的同一个实例对象在被多个线程使用的情况下也不会出现计算失误。很显然你可以将集合类分成两组，线程安全和非线程安全的。Vector 是用同步方法来实现线程安全的, 而和它相似的ArrayList不是线程安全的。

#### 一个线程运行时发生异常会怎样？ ####

简单的说，如果异常没有被捕获该线程将会停止执行。Thread.UncaughtExceptionHandler是用于处理未捕获异常造成线程突然中断情况的一个内嵌接口。当一个未捕获异常将造成线程中断的时候JVM会使用Thread.getUncaughtExceptionHandler()来查询线程的UncaughtExceptionHandler并将线程和异常作为参数传递给handler的uncaughtException()方法进行处理。

#### 为什么wait和notify方法要在同步块中调用？ ####

主要是因为Java API强制要求这样做，如果你不这么做，你的代码会抛出IllegalMonitorStateException异常。还有一个原因是为了避免wait和notify之间产生竞态条件。

## 总结： ##

为什么使用多线程呢，因为线程和CPU之间的关系并不是同时进行，一个CPU一个时间点只能执行一个线程，那为什么任务管理器中有那么多进程呢？因为这些线程他们是一直在“争抢”CPU的控制权，没出错，是“争抢”，哪个线程此时抢到了CPU的控制权，CPU此时就处 理这个线程，但可能下一秒控制权就被别的线程给抢走了。那么这么抢又有什么意义呢？因为这么“抢”，CPU根据一定的线程调度[**算法**][Link 1]，频繁的进行线程切换，是能提高CPU的利用率的，所以说多线程在开发中也是很重要的。

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[Link 1]: http://lib.csdn.net/base/datastructure