JAVA多线程

JAVA状态

在Java当中,线程通常都有五种状态,创建、就绪、运行、阻塞和死亡。

  第一是创建状态。在生成线程对象,并没有调用该对象的start方法,这是线程处于创建状态。

  第二是就绪状态。当调用了线程对象的start方法之后,该线程就进入了就绪状态,但是此时线程调度程序还没有把该线程设置为当前线程,此时处于就绪状态。在线程运行之后,从等待或者睡眠中回来之后,也会处于就绪状态。

  第三是运行状态。线程调度程序将处于就绪状态的线程设置为当前线程,此时线程就进入了运行状态,开始运行run函数当中的代码。

  第四是阻塞状态。线程正在运行的时候,被暂停,通常是为了等待某个时间的发生(比如说某项资源就绪)之后再继续运行。sleep,suspend,wait等方法都可以导致线程阻塞。

  第五是死亡状态。如果一个线程的run方法执行结束或者调用stop方法后,该线程就会死亡。对于已经死亡的线程,无法再使用start方法令其进入就绪。

同步的原理,同步的好处,弊端 ,同步的前提

同步的原理:其实就是将需要同步的代码进行封装,并在该代码上加了一个锁。

同步的好处,弊端:

好处:使多线程处于能够安全的运行。

弊端:在加了多线程之后,多个线程在对锁申请使用权的时候,会使CPU不断的切换,,这样做,会引起性能的降低。

同步的前提:

1. 必须要保证在同步中有多个线程。      因为同步中只有一个线程该同步是没有意义的。

2. 必须要保证多个线程在同步中使用的是同一个锁。这是才称为 多个线程被同步了!

 线程常见问题

线程阻塞

1.Wait和Sleep的区别

  • 它们最大本质的区别是,Sleep()不释放同步锁,Wait()释放同步锁。

  • 还有用法的上的不同是:Sleep(milliseconds)可以用时间指定来使他自动醒过来,如果时间不到你只能调用Interreput()来强行打断;Wait()可以用Notify()直接唤起。

  • 这两个方法来自不同的类分别是Thread和Object

  • 最主要是Sleep方法没有释放锁,而Wait方法释放了锁,使得其他线程可以使用同步控制块或者方法。

 2.Thread.sleep() 和Thread.yield()的异同

  • 相同 :Sleep()和yield()都会释放CPU。

  • 不同:Sleep()使当前线程进入停滞状态,所以执行Sleep()的线程在指定的时间内肯定不会执行;yield()只是使当前线程重新回到可执行状态,所以执行yield()的线程有可能在进入到可执行状态后马上又被执行。Sleep()可使优先级低的线程得到执行的机会,当然也可以让同优先级和高优先级的线程有执行的机会;yield()只能使同优先级的线程有执行的机会

 3.并发和并行的区别

并发:是指在某个时间段内,多任务交替的执行任务。当有多个线程在操作时,把CPU运行时间划分成若干个时间段,再将时间段分配给各个线程执行。在一个时间段的线程代码运行时,其它线程处于挂起状。

并行:是指同一时刻同时处理多任务的能力。当有多个线程在操作时,CPU同时处理这些线程请求的能力。

区别就在于CPU是否能同时处理所有任务,并发不能,并行能。

 4.线程安全三要素

  • 原子性:Atomic包、CAS算法、Synchronized、Lock。

  • 可见性:Synchronized、Volatile(不能保证原子性)。

  • 有序性:Happens-before规则。

 5.如何实现线程安全

  • 互斥同步:Synchronized、Lock。

  • 非阻塞同步:CAS。

  • 无需同步的方案:如果一个方法本来就不涉及共享数据,那它自然就无需任何同步操作去保证正确性。

6.保证线程安全的机制

  Synchronized关键字
  Lock
  CAS、原子变量
  ThreadLocal:简单来说就是让每个线程,对同一个变量,都有自己的独有副本,每个线程实际访问的对象都是自己的,自然也就不存在线程安全问题了。
  Volatile
  CopyOnWrite写时复制

 7.创建线程的方法

  继承Thread类

  public class ThreadCreateTest { 

    public static void main(String[] args) {
      new MyThread().start();
    }
  }

  class MyThread extends Thread {
    @Override
    public void run() {
      System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "\t" + Thread.currentThread().getId());
    }
  }

  实现Runable接口

  public class RunableCreateTest {
    public static void main(String[] args) {
      MyRunnable runnable = new MyRunnable();
      new Thread(runnable).start();
    }
  }

  class MyRunnable implements Runnable {
    @Override
    public void run() {
      System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "\t" + Thread.currentThread().getId());
    }
  }

  通过Callable和Future创建线程

  public class CallableCreateTest {
    public static void main(String [] args) throws Exception {
    // 将Callable包装成FutureTask,FutureTask也是一种Runnable
      MyCallable callable = new MyCallable();
      FutureTask futureTask = new FutureTask<>(callable);
      new Thread(futureTask).start();

      // get方法会阻塞调用的线程
      Integer sum = futureTask.get();
      System.out.println(Thread.currentThread().getName() + Thread.currentThread().getId() + "=" + sum);
    }
  }
  class MyCallable implements Callable<Integer> {
    @Override
    public Integer call() throws Exception {
      System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "\t" + Thread.currentThread().getId() + "\t" + new Date() + " \tstarting...");
      int sum = 0;
      for (int i = 0; i <= 100000; i++) {
        sum += i;
      }
      Thread.sleep(5000);
      System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "\t" + Thread.currentThread().getId() + "\t" + new Date() + " \tover...");
      return sum;
    }
  }

  Java提供四种线程池创建方式:

  • newCachedThreadPool创建一个可缓存线程池,如果线程池长度超过处理需要,可灵活回收空闲线程,若无可回收,则新建线程。

  • newFixedThreadPool创建一个定长线程池,可控制线程最大并发数,超出的线程会在队列中等待。

  • newScheduledThreadPool创建一个定长线程池,支持定时及周期性任务执行。

  • newSingleThreadExecutor创建一个单线程化的线程池,它只会用唯一的工作线程来执行任务,保证所有任务按照指定顺序(FIFO, LIFO, 优先级)执行。

原文地址:https://www.cnblogs.com/cqyy/p/13963213.html