线程
参考文献:
http://www.cnblogs.com/devinzhang/archive/2011/12/14/2287675.html
http://www.cnblogs.com/slikyn/articles/1525940.html
https://www.so.com/s?q=%E7%BA%BF%E7%A8%8B%E7%9A%84%E5%87%A0%E7%A7%8D%E7%8A%B6%E6%80%81&src=srp_suggst_3.2.2&fr=360chrome_toolbar_search&psid=dabf207ff534fda4742cd4ffa25f9330
线程从创建、运行到结束总是处于下面五个状态之一:新建状态、就绪状态、运行状态、阻塞状态及死亡状态。
1.新建状态(New):
当用new操作符创建一个线程时, 例如new Thread(r),线程还没有开始运行。
2.就绪状态(Runnable)
一个新创建的线程并不自动开始运行,要执行线程,必须调用线程的start()方法。当start()方法返回后,线程就处于就绪状态。
处于就绪状态的线程并不一定立即运行run()方法,线程还必须同其他线程竞争CPU时间,只有获得CPU时间才可以运行线程。因为在单CPU的计算机系统中,不可能同时运行多个线程,一个时刻仅有一个线程处于运行状态。因此此时可能有多个线程处于就绪状态。对多个处于就绪状态的线程是由Java运行时系统的线程调度程序(thread scheduler)来调度的。
3.运行状态(Running)
当线程获得CPU时间后,它才进入运行状态,真正开始执行run()方法.
线程退出运行状态
1>时间片用完
2>程序正常结束
3>发生异常
4. 阻塞状态(Blocked)
线程运行过程中,可能由于各种原因进入阻塞状态:
1>线程通过调用sleep方法进入睡眠状态;
2>线程调用一个在I/O上被阻塞的操作,即该操作在输入输出操作完成之前不会返回到它的调用者;
3>线程试图得到一个锁,而该锁正被其他线程持有;
4>线程在等待某个触发条件;
......
所谓阻塞状态是线程没有结束,暂时让出CPU,这时其他处于就绪状态的线程就可以获得CPU时间,进入运行状态。
5. 死亡状态(Dead)
有两个原因会导致线程死亡:
1) run方法正常退出而自然死亡,也就是代码执行完
2) 一个未捕获的异常终止了run方法而使线程猝死。
为了确定线程在当前是否存活着(就是要么是可运行的,要么是被阻塞了),需要使用isAlive方法。如果是可运行或被阻塞,这个方法返回true; 如果线程仍旧是new状态且不是可运行的, 或者线程死亡了,则返回false.
一、线程的构造方法
Thread(Runnable target)
Thread(Runnable target, String name)
Thread(ThreadGroup group, Runnable target)
Thread(ThreadGroup group, Runnable target, String name)
Thread(ThreadGroup group, Runnable target, String name, long stackSize)
二、线程的方法
1、睡眠
Thread.sleep(long millis);
注意:
1>线程睡眠是帮助所有线程获得运行机会的最好方法。
2>线程睡眠到期自动苏醒,并返回到就绪状态,不是运行状态。sleep()中指定的时间是线程不会运行的最短时间。因此,sleep()方法不能保证该线程睡眠到期后就开始执行。
3>sleep()是静态方法,只能控制当前正在运行的线程。
public class MyThread extends Thread { public void run() { try { Thread.sleep(1); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } } }
2、线程让步yield()
Thread.yield()方法作用是:暂停当前正在执行的线程对象,并执行其他线程。
yield()应该做的是让当前运行线程回到就绪状态,以允许具有相同优先级的其他线程获得运行机会。因此,使用yield()的目的是让相同优先级的线程之间能适当的轮转执行。但是,实际中无法保证yield()达到让步目的,因为让步的线程还有可能被线程调度程序再次选中。
3、线程的优先级
Thread t = new MyThread(); t.setPriority(8); t.start();
线程优先级为1~10之间的正整数
线程默认优先级是5,Thread类中有三个常量,定义线程优先级范围:
static int MAX_PRIORITY 线程可以具有的最高优先级。
static int MIN_PRIORITY 线程可以具有的最低优先级。
static int NORM_PRIORITY 分配给线程的默认优先级
4、join()方法
Thread.Join()在MSDN中的解释很模糊:Blocks the calling thread until a thread terminates
Thread的非静态方法join()让一个线程B“加入”到另外一个线程A的尾部。在A执行完毕之前,B不能工作。例如:
public class MyThread extends Thread { private String threadName; public MyThread(String name){ threadName=name; } public void run() { for(int i=0;i<5;i++){ System.out.println(i); } System.out.println(threadName + "结束了"); } } public class hello { public static void main(String args[]){ MyThread myThread1=new MyThread("线程1"); myThread1.start(); try { myThread1.join(); } catch (InterruptedException e1) { e1.printStackTrace(); } MyThread myThread2=new MyThread("线程2"); myThread2.start(); try { myThread2.join(); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } MyThread myThread3=new MyThread("线程3"); myThread3.start(); try { myThread3.join(); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } } }
0
1
2
3
4
线程1结束了
0
1
2
3
4
线程2结束了
0
1
2
3
4
线程3结束了
另外,join()方法还有带超时限制的重载版本。例如t.join(5000);则让线程等待5000毫秒,如果超过这个时间,则停止等待,变为可运行状态。
线程的加入join()对线程栈导致的结果是线程栈发生了变化,当然这些变化都是瞬时的。
三、线程的同步
synchronized 方法的缺陷:若将一个大的方法声明为synchronized 将会大大影响效率。
我刚想的故事,马上就看到另一篇更好的,哎!
1、在一个魔法城堡,有很多房间,有的有锁,有的没锁。
2、锁的钥匙只有一把,放在一个众所周知的地方。
3、没锁的地方,大家可以随意进出,有锁的地方,大家必须抢到那把钥匙,才可以进去
4、抢到钥匙的人在走出房间时,必须把钥匙放回原处,开始新一轮的抢夺。
网摘:看上面的就好,下面的就不要看了
打个比方:一个object就像一个大房子,大门永远打开。房子里有 很多房间(也就是方法)。
这些房间有上锁的(synchronized方法), 和不上锁之分(普通方法)。房门口放着一把钥匙(key),这把钥匙可以打开所有上锁的房间。
另外我把所有想调用该对象方法的线程比喻成想进入这房子某个 房间的人。所有的东西就这么多了,下面我们看看这些东西之间如何作用的。
在此我们先来明确一下我们的前提条件。该对象至少有一个synchronized方法,否则这个key还有啥意义。当然也就不会有我们的这个主题了。
一个人想进入某间上了锁的房间,他来到房子门口,看见钥匙在那儿(说明暂时还没有其他人要使用上锁的 房间)。于是他走上去拿到了钥匙
,并且按照自己 的计划使用那些房间。注意一点,他每次使用完一次上锁的房间后会马上把钥匙还回去。即使他要连续使用两间上锁的房间,
中间他也要把钥匙还回去,再取回来。
因此,普通情况下钥匙的使用原则是:“随用随借,用完即还。”
这时其他人可以不受限制的使用那些不上锁的房间,一个人用一间可以,两个人用一间也可以,没限制。但是如果当某个人想要进入上锁的房
间,他就要跑到大门口去看看了。有钥匙当然拿了就走,没有的话,就只能等了。
要是很多人在等这把钥匙,等钥匙还回来以后,谁会优先得到钥匙?Not guaranteed。象前面例子里那个想连续使用两个上锁房间的家伙,他
中间还钥匙的时候如果还有其他人在等钥匙,那么没有任何保证这家伙能再次拿到。 (JAVA规范在很多地方都明确说明不保证,象
Thread.sleep()休息后多久会返回运行,相同优先权的线程那个首先被执行,当要访问对象的锁被 释放后处于等待池的多个线程哪个会优先得
到,等等。我想最终的决定权是在JVM,之所以不保证,就是因为JVM在做出上述决定的时候,绝不是简简单单根据 一个条件来做出判断,而是
根据很多条。而由于判断条件太多,如果说出来可能会影响JAVA的推广,也可能是因为知识产权保护的原因吧。SUN给了个不保证 就混过去了
。无可厚非。但我相信这些不确定,并非完全不确定。因为计算机这东西本身就是按指令运行的。即使看起来很随机的现象,其实都是有规律
可寻。学过 计算机的都知道,计算机里随机数的学名是伪随机数,是人运用一定的方法写出来的,看上去随机罢了。另外,或许是因为要想弄
的确定太费事,也没多大意义,所 以不确定就不确定了吧。)
再来看看同步代码块。和同步方法有小小的不同。
1.从尺寸上讲,同步代码块比同步方法小。你可以把同步代码块看成是没上锁房间里的一块用带锁的屏风隔开的空间。
2.同步代码块还可以人为的指定获得某个其它对象的key。就像是指定用哪一把钥匙才能开这个屏风的锁,你可以用本房的钥匙;你也可以指定
用另一个房子的钥匙才能开,这样的话,你要跑到另一栋房子那儿把那个钥匙拿来,并用那个房子的钥匙来打开这个房子的带锁的屏风。
记住你获得的那另一栋房子的钥匙,并不影响其他人进入那栋房子没有锁的房间。
为什么要使用同步代码块呢?我想应该是这样的:首先对程序来讲同步的部分很影响运行效率,而一个方法通常是先创建一些局部变
量,再对这些变量做一些 操作,如运算,显示等等;而同步所覆盖的代码越多,对效率的影响就越严重。因此我们通常尽量缩小其影响范围。
如何做?同步代码块。我们只把一个方法中该同 步的地方同步,比如运算。
另外,同步代码块可以指定钥匙这一特点有个额外的好处,是可以在一定时期内霸占某个对象的key。还记得前面说过普通情况下钥
匙的使用原则吗。现在不是普通情况了。你所取得的那把钥匙不是永远不还,而是在退出同步代码块时才还。
还用前面那个想连续用两个上锁房间的家伙打比方。怎样才能在用完一间以后,继续使用另一间呢。用同步代码块吧。先创建另外
一个线程,做一个同步代码 块,把那个代码块的锁指向这个房子的钥匙。然后启动那个线程。只要你能在进入那个代码块时抓到这房子的钥匙
,你就可以一直保留到退出那个代码块。也就是说 你甚至可以对本房内所有上锁的房间遍历,甚至再sleep(10*60*1000),而房门口却还有
1000个线程在等这把钥匙呢。很过瘾吧。
在此对sleep()方法和钥匙的关联性讲一下。一个线程在拿到key后,且没有完成同步的内容时,如果被强制sleep()了,那key还一
直在 它那儿。直到它再次运行,做完所有同步内容,才会归还key。记住,那家伙只是干活干累了,去休息一下,他并没干完他要干的事。为
了避免别人进入那个房间 把里面搞的一团糟,即使在睡觉的时候他也要把那唯一的钥匙戴在身上。
最后,也许有人会问,为什么要一把钥匙通开,而不是一个钥匙一个门呢?我想这纯粹是因为复杂性问题。一个钥匙一个门当然更
安全,但是会牵扯好多问题。钥匙 的产生,保管,获得,归还等等。其复杂性有可能随同步方法的增加呈几何级数增加,严重影响效率。这也
算是一个权衡的问题吧。为了增加一点点安全性,导致效 率大大降低,是多么不可取啊。