多线程、锁、CAS和AQS(4)

多线程、锁、CAS和AQS(4)Java的线程

Java线程的5种状态

Java中的线程的生命周期大体可分为5种状态。

  • 新建(NEW):新创建了一个线程对象。

  • 可运行(RUNNABLE):线程对象创建后,其他线程(比如main线程)调用了该对象的start()方法。该状态的线程位于可运行线程池中,等待被线程调度选中,获取cpu 的使用权 。

  • 运行(RUNNING):可运行状态(runnable)的线程获得了cpu 时间片(timeslice) ,执行程序代码。

  • 阻塞(BLOCKED):阻塞状态是指线程因为某种原因放弃了cpu 使用权,也即让出了cpu timeslice,暂时停止运行。直到线程进入可运行(runnable)状态,才有机会再次获得cpu timeslice 转到运行(running)状态。阻塞的情况分三种:

  1. 等待阻塞:运行(running)的线程执行o.wait()方法,JVM会把该线程放入等待队列(waitting queue)中。
  2. 同步阻塞:运行(running)的线程在获取对象的同步锁时,若该同步锁被别的线程占用,则JVM会把该线程放入锁池(lock pool)中。
  3. 其他阻塞:运行(running)的线程执行Thread.sleep(long ms)或运行在当前线程里的其它线程调用了join()方法,或者发出了I/O请求时,JVM会把该线程置为阻塞状态。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,线程重新转入可运行(runnable)状态。

  • 死亡(DEAD):线程run()、main() 方法执行结束,或者因异常退出了run()方法,则该线程结束生命周期。死亡的线程不可再次复生。

一个线程获取锁、用完锁的例子

几个方法的比较

  • Thread.sleep(long millis),一定是当前线程调用此方法,当前线程进入阻塞,但不释放对象锁,millis后线程自动苏醒进入可运行状态。作用:给其它线程执行机会的最佳方式。

  • Thread.yield(),一定是当前线程调用此方法,当前线程放弃获取的cpu时间片,由运行状态变会可运行状态,让OS再次选择线程。作用:让相同优先级的线程轮流执行,但并不保证一定会轮流执行。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。Thread.yield()不会导致阻塞。

  • t.join()/t.join(long millis),当前线程里调用其它线程1的join方法,当前线程阻塞,但不释放对象锁,直到线程1执行完毕或者millis时间到,当前线程进入可运行状态。

  • obj.wait(),当前线程调用对象的wait()方法,当前线程释放对象锁,进入等待队列。依靠notify()/notifyAll()唤醒或者wait(long timeout)timeout时间到自动唤醒。

  • obj.notify()唤醒在此对象监视器上等待的单个线程,选择是任意性的。notifyAll()唤醒在此对象监视器上等待的所有线程。

Java实现多线程的四种方法

继承Thread类创建线程

  • Thread类内部implements了Runnable接口,因此可以复写run()方法,执行start()后会自动调用run方法

实现Runnable接口创建线程

  • 如果自己的类已经extends另一个类,就无法直接继承Thread类,此时可以实现一个Runnable接口

  • 为了启动MyThread2,需要首先实例化一个Thread,并传入自己的MyThread2实例

  • Thread类start后会调用传入的Runnable的run方法

实现Callable接口通过FutureTask包装器来创建线程

  • Callable的call()方法类似于Runnable接口中run()方法,都定义任务要完成的工作

  • 使用Callable的好处是,call()方法是有返回值的运行Callable任务可以拿到一个Future对象,表示异步计算的结果,通过Future对象可以了解任务执行情况,可取消任务的执行,还可获取执行结果

  • 通过futureTask.get()可以得到call()的运行结果


使用ExecutorService、Callable、Future实现有返回结果的线程

  • 有返回值的任务必须实现Callable接口。类似的,无返回值的任务必须实现Runnable接口。
  • 执行Callable任务后,可以获取一个Future的对象,在该对象上调用get就可以获取到Callable任务返回的Object了。
  • get方法是阻塞的,即:线程无返回结果,get方法会一直等待



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