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@Java | Thread & synchronized - [ 多线程 理论知识]

harryhappy / 1732人阅读

摘要:死亡线程方法执行结束,或者因异常退出了方法,则该线程结束生命周期。死亡的线程不可再次复生。直到当前的线程放弃此对象上的锁定,才能继续执行被唤醒的线程。枚举程序中的线程。强迫一个线程等待。通知一个线程继续运行。

一. 线程状态转换图

线程间的状态转换说明:

新建(new):新创建了一个线程对象。

可运行状态(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。

阻塞状态(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:

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(wait会释放持有的锁)。

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。

其他阻塞:运行(running)的线程执行Thread.sleep(long ms)t.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(注意:sleep是不会释放持有的锁)。

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。

二. 线程的调度

调整线程优先级:Java线程有优先级,优先级高的线程会获得较多的运行机会。

线程睡眠Thread.sleep(long millis)方法,使线程转到阻塞状态。millis参数设定睡眠的时间,以毫秒为单位。当睡眠结束后,就转为就绪(Runnable)状态。sleep()平台移植性好。

线程等待Object类中的wait()方法,导致当前的线程等待,直到其他线程调用此对象的 notify()方法或notifyAll()唤醒方法。这个两个唤醒方法也是Object类中的方法,行为等价于调用 wait(0)

线程让步Thread.yield()方法,暂停当前正在执行的线程对象,把执行机会让给相同或者更高优先级的线程。

线程加入join()方法,等待其他线程终止。在当前线程中调用另一个线程join()方法,则当前线程转入阻塞状态,直到另一个进程运行结束,当前线程再由阻塞转为就绪状态。

线程唤醒Object类中的notify()方法,唤醒在此对象监视器上等待的单个线程。如果所有线程都在此对象上等待,则会选择唤醒其中一个线程。选择是任意性的,并在对实现做出决定时发生。线程通过调用其中一个wait方法,在对象的监视器上等待。直到当前的线程放弃此对象上的锁定,才能继续执行被唤醒的线程。被唤醒的线程将以常规方式与在该对象上主动同步的其他所有线程进行竞争;例如,唤醒的线程在作为锁定此对象的下一个线程方面没有可靠的特权或劣势。类似的方法还有一个notifyAll(),唤醒在此对象监视器上等待的所有线程。

注意:Thread中suspend()和resume()两个方法在JDK1.5中已经废除,不再介绍。因为有死锁倾向。
三. 常见线程名词解释

主线程JVM调用程序main()所产生的线程。

当前线程:这个是容易混淆的概念。一般指通过Thread.currentThread()来获取的进程。

后台线程:指为其他线程提供服务的线程,也称为守护线程。JVM的垃圾回收线程就是一个后台线程。用户线程和守护线程的区别在于,守护线程等待用户线程结束而结束

前台线程:是指接受后台线程服务的线程,其实前台后台线程是联系在一起,就像傀儡和幕后操纵者一样的关系。傀儡是前台线程、幕后操纵者是后台线程。由前台线程创建的线程默认也是前台线程。可以通过isDaemon()setDaemon()方法来判断和设置一个线程是否为后台线程

线程类的一些常用方法:

sleep(): 强迫一个线程睡眠N毫秒。

isAlive(): 判断一个线程是否存活。

join(): 等待线程终止。

activeCount(): 程序中活跃的线程数。

enumerate(): 枚举程序中的线程。

currentThread(): 得到当前线程。

isDaemon(): 一个线程是否为守护线程。

setDaemon(): 设置一个线程为守护线程。

setName(): 为线程设置一个名称。

wait(): 强迫一个线程等待。

notify(): 通知一个线程继续运行。

setPriority(): 设置一个线程的优先级。

四. 关于main线程

JVM会在所有的非守护线程(用户线程)执行完毕后退出;

main线程是用户线程

仅有main线程一个用户线程执行完毕,不能决定JVM是否退出,也即是说main线程并不一定是最后一个退出的线程。

通过jstack我们可以把jvm当前的线程状态dump下来进行分析验证
或者通过JMX的API进行线程信息的输出,代码如下:
public class ThreadNumDemo {
    public static void main(String[] args) {
        ThreadMXBean threadMXBean =ManagementFactory.getThreadMXBean();
        ThreadInfo[] threadInfos=threadMXBean.dumpAllThreads(false,false);
        for (ThreadInfo threadInfo : threadInfos) {
            System.out.println(threadInfo.getThreadId()+"-"+threadInfo.getThreadName());
        }
    }
}

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