进程和线程的基本术语
进程:一个程序执行时,系统会给它划分一些内存区域,这就是一个进程
线程:一个进程包含多个线程,java程序至少至少包含三个线程,main()主线程、gc()垃圾回收线程和异常处理线程
并行:
并发:一个CPU执行多个任务,用于商城中的秒杀
多线程可以提高程序的相应,对图形化应用程序有意义,也能提高CPU利用率
Java中使用Thread来控制线程,run()方法中是主体,被称为线程体,但一般使用start()启动线程,run()被包含在start()方法中
Thread的构造方法
- Thread():创建新的Thread对象
- Thread(String threadname):创建线程并指定线程实例名
- Thread(Runnable target):指定创建线程的目标对象,它实现了Runnable接口中的run方法
- Thread(Runnable target, String name):创建新的Thread对象
可以继承Thread类重写它的run()方法调用父类的start()方法来创建进程
如果手动调用run()方法,就不能启动多线程,只是普通方法,想要启动多线程只能使用start()方法
一个线程对象只能调用一次start()方法
除了重写Thread类的run()方法,也能通过实现Runnable接口中的run()方法,然后使用实现的run()方法来新建线程
实现Runnable接口中的方法相较于继承,不会有继承那样的局限性
Thread的方法
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void start(): 启动线程,并执行对象的run()方法
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run(): 线程在被调度时执行的操作
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String getName(): 返回线程的名称
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void setName(String name):设置该线程名称
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static Thread currentThread(): 返回当前线程。在Thread子类中就是this,通常用于主线程和Runnable实现类
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static void yield():线程让步,暂停当前正在执行的线程,把执行机会让给优先级相同或更高的线程,若队列中没有同优先级的线程,忽略此方法
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join() :当某个程序执行流中调用其他线程的 join() 方法时,调用线程将被阻塞,直到 join() 方法加入的 join 线程执行完为止,低优先级的线程也可以获得执行
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static void sleep(long millis):(指定时间:毫秒),令当前活动线程在指定时间段内放弃对CPU控制,使其他线程有机会被执行,时间到后重排队。抛出InterruptedException异常
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stop(): 强制线程生命期结束,不推荐使用
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boolean isAlive():返回boolean,判断线程是否还活着
线程的调度策略
包括时间片和抢占式
相同优先级的线程采用时间片策略,组成先进先出队列
高优先级的线程采用抢占式策略,会抢占CPU
线程的优先等级
线程的优先级等级
MAX_PRIORITY:10
MIN _PRIORITY:1
NORM_PRIORITY:5
涉及的方法
getPriority() :返回线程优先值
setPriority(int newPriority) :改变线程的优先级
说明
线程创建时继承父线程的优先级
低优先级只是获得调度的概率低,并非一定是在高优先级线程之后才被调用
多线程会出现安全问题,因为一条线程还没有执行完,其他线程就会开始执行,即使设置线程的优先级也不能解决这个问题
- 同步代码块:
synchronized (对象){
// 需要被同步的代码;
} - synchronized还可以放在方法声明中,表示整个方法为同步方法。
例如:
public synchronized void show (String name){
….
}
任意对象都可以作为同步锁。所有对象都自动含有单一的锁(监视器)。
同步方法的锁:静态方法(类名.class)、非静态方法(this)
同步代码块:自己指定,很多时候也是指定为this或类名.class
释放锁的操作
当前线程的同步方法、同步代码块执行结束。
- 当前线程在同步代码块、同步方法中遇到break、return终止了该代码块、
该方法的继续执行。 - 当前线程在同步代码块、同步方法中出现了未处理的Error或Exception,导
致异常结束。 - 当前线程在同步代码块、同步方法中执行了线程对象的wait()方法,当前线
程暂停,并释放锁。
不会释放锁的操作
- 线程执行同步代码块或同步方法时,程序调用Thread.sleep()、Thread.yield()方法暂停当前线程的执行
- 线程执行同步代码块时,其他线程调用了该线程的suspend()方法将该线程挂起,该线程不会释放锁(同步监视器)。
应尽量避免使用suspend()和resume()来控制线程
Lock(锁)
java.util.concurrent.locks.Lock接口是控制多个线程对共享资源进行访问的工具。锁提供了对共享资源的独占访问,每次只能有一个线程对Lock对象加锁,线程开始访问共享资源之前应先获得Lock对象。
ReentrantLock 类实现了 Lock ,它拥有与 synchronized 相同的并发性和内存语义,在实现线程安全的控制中,比较常用的是ReentrantLock,可以显式加锁、释放锁。
class A{
private final ReentrantLock lock = new ReenTrantLock();
public void m(){
lock.lock();
try{
//保证线程安全的代码;
}finally{
lock.unlock();
}
}
}
// 注意:如果同步代码有异常,要将unlock()写入finally语句块
synchronized 与 Lock 的对比
- Lock是显式锁(手动开启和关闭锁,别忘记关闭锁),synchronized是隐式锁,出了作用域自动释放
- Lock只有代码块锁,synchronized有代码块锁和方法锁
- 使用Lock锁,JVM将花费较少的时间来调度线程,性能更好。并且具有更好的扩展性(提供更多的子类)
优先使用顺序:Lock > 同步代码块(已经进入了方法体,分配了相应资源) > 同步方法(在方法体之外)