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并发编程之线程第一篇

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发表于 2020-2-16 08:50:15 | 显示全部楼层 |阅读模式
并发编程之线程第一篇


3.4 原理之线程运行

Java假造机栈
JVM中由堆、栈、方法区所组成,其中栈内存是给线程使用,每个线程启动后,假造机就会为其分配一块栈内存。

  • 每个栈由多个栈帧(Frame)组成,对应着每次方法调用时所占用的内存
  • 每个线程只能有一个活动栈帧,对应着当前正在执行的谁人方法
线程上下文切换(Thread Context Switch)

因为以下一些原因导致cpu不再执行当前的线程,转而执行另一个线程的代码

  • 线程的cpu时间片用完
  • 垃圾回收
  • 有更高优先级的线程必要运行
  • 线程本身调用了sleep、yield、join、park、synchronized、lock等方法程序
    当Context Switch发生时,必要由操纵体系保存当前线程的状态,并恢复另一个线程的状态,Java中对应的概念就是程序计数器(Program Counter Register),它的作用是记住下一条jvm指令的执行地址,是线程私有的

3.5 常见方法

方法名功能说明留意start()启动一个新线程,在新的线程运行run方法中的代码start方法只是让线程进入就绪,内里的代码不一定立刻运行(CPU的时间片还没分给它)。每个线程对象的start方法只能调用一次,假如调用了多次会出现IllegalThreadStateExceptionrun()新线程启动后会调用的方法假如在构造Thread对象时传递了Runnable参数,则线程启动后调用Runnable中的run 方法,否则默认不执行任何操纵。但可以创建Thread的子类对象,来覆盖默认行为join()等待线程运行结束 join(long n)等待线程运行结束,最多等待n毫秒 getId()获取线程长整型的idid唯一getName()获取线程名 setName(String)修改线程名 getPriority()获取线程优先级 setPriority(int)修改线程优先级java中规定线程优先级是1~10的整数,较大的优先级能提高该线程被CPU调度的机率getState()获取线程状态java中线程状态是用6个enum表示,分别为 :NEW,RUNNABLE,BLOCKED,WAITING,TIMED_WAITING,TERMINATEDisInterrupted()判断是否被打断不会打扫打断标记ISAlive()线程是否存活(还没有运行完毕) interrupt()打断线程假如被打断线程正在sleep,wait,join会导致被打断的线程抛出InterruptedException,并打扫打断标记;假如打断的正在运行的线程,则会设置打断标记;park的线程被打断,也会设置打断标记interrupted() static判断当前线程是否被打断会打扫打断标记currendThread(0 static获取当前正在执行的线程 sleep(long n) static让当前执行的线程休眠n毫秒,休眠时让出cpu的时间片给其他线程 yieId() static提示线程调度器让出当前线程对CPU的使用主要是为了测试和调试3.6 start与run

调用run

输出

程序仍在main线程运行,FileReader.read()方法调用照旧同步的
3.7 sleep与yield

sleep

  • 调用sleep会让当前线程从Running进入Timed Waiting状态
  • 其它线程可以使用 interrupt方法打断正在睡眠的线程,这时sleep方法会抛出InterruptedException
  • 睡眠结束后的线程未必会立刻得到执行
  • 建议用TimeUnit的sleep代替Thread的sleep来获得更好地可读性
    yield
    1、 调用yield会让当前线程从Running进入Runnable状态,然后调度执行其它同优先级的线程。假如这时没有同优先级的线程,那么不能保证让当前线程暂停的效果
    2、详细的实现依赖于操纵体系的任务调度器
    线程优先级


  • 线程优先级会提示(hint)调度器优先调度该线程,但它仅仅是一个提示,调度器可以忽略它
  • 假如cpu比较忙,那么优先级高的线程会获得更多的时间片,但cpu闲时,优先级几乎没作用

案例 - 防止CPU占用100%

sleep实现
在没有使用cpu来盘算时,不要让while(true)空转浪费cpu,这时可以使用yield或sleep来让出cpu的使用权给其他程序


  • 可以用wait或条件变量达到类似的效果
  • 差异的是,后两种都必要加锁,并且必要相应的叫醒操纵,一样平常实用于要进行同步的场景
  • sleep实用于无需锁同步的场景
3.8 join方法详解

为什么必要join
下面的代码执行,打印r是什么?

分析

  • 因为主线程和线程t1是并行执行的,t1线程必要1秒之后才能算出r=10
  • 而主线程一开始就要打印r的效果,所以只能打印出r=0
    解决方法
  • 用sleep行不可?为什么?
  • 用join,加在start之后即可

    应用之同步 (案例1)
    以调用方角度来讲,假如
  • 必要等待效果返回,才能继承运行就是同步
  • 不必要等待效果返回,就能继承运行就是异步




    有时效的join
    等够时间

    输出

3.9 interrupt方法详解

打断sleep,wait,join的线程
打断sleep的线程,会清空打断状态,以sleep为例

输出

打断正常运行的线程
打断正常运行的线程,不会清空打断状态

输出

两阶段停止模式

Two Phase Termination
在一个线程T1中怎样“优雅”停止线程T2?这里的【优雅】指的是给T2一个料理后事的机会。
1、 错误思路

  • 使用线程对象的stop()停止线程
    (1)stop方法会真正杀死线程,假如这时线程锁住了共享资源,那么当它被杀死后就再也没有机会开释锁,其它线程将永远无法获取锁。
  • 使用System.exit(int)方法停止线程
    (1)目的仅是停止一个线程,但这种做法会让整个程序都停止

  1. package com.example.demo;import lombok.extern.slf4j.Slf4j;@Slf4jpublic class TwoPhaseTermination {    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {        Test test = new Test();        test.start();        Thread.sleep(3500);        test.stop();    }}@Slf4jclass Test{    private Thread monitor;    /**     * 启动监控线程     */    public void start() {        monitor = new Thread(() -> {            while (true) {                Thread currentThread = Thread.currentThread();                if (currentThread.isInterrupted()) {                    log.info("料理后事");                    break;                }                try {                    // 情况1                    Thread.sleep(1000);                    log.info("执行监控记录");                } catch (Exception e) {                        // 因为sleep出现非常后,会消除打断标记                    // 必要重置打断标记                    e.printStackTrace();                    currentThread.interrupt();                }            }        });        monitor.start();    }    /**     * 停止监控线程     */    public void stop() {        monitor.interrupt();    }}
复制代码

打断park线程
打断park线程,不会清空打断状态

输出

假如打断标记已经是true,则park会失效,可以如下操纵 :

3.10 不保举的方法

还有一些不保举使用的方法,这些方法已过期,容易破坏同步代码块,造成线程死锁。
方法名static功能说明stop() 停止线程运行suspend() 挂起(暂停)线程运行resume() 恢复线程运行3.11 主线程与保卫线程

默认情况下,Java进程必要等待所有线程都运行结束,才会结束。有一种特殊的线程叫做保卫线程,只要其它非保卫线程运行结束了,纵然保卫线程的代码没有执行完,也会强制结束。


留意

  • 垃圾回收器线程就是一种保卫线程
  • Tomcat中的Acceptor和Poller线程都是保卫线程,所以Tomcat接收到shutdown命令后,不会等待它们处理完当前哀求。

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