java線程基礎

来源:https://www.cnblogs.com/legolas-PRC/archive/2023/01/31/17080891.html
-Advertisement-
Play Games

一、 為什麼要多線程 CPU和IO設備之間的速度存在很大的差異,提高CPU利用率 提高服務端併發量 線程安全問題: 有共用數據的情況下使用多線程可能會導致線程安全問題 原子性:時間片輪轉導致 可見性:CPU和記憶體之間有緩存/工作記憶體和主記憶體 有序性:指令重排序 實現線程安全的方法: 互斥同步:悲觀 ...


一、 為什麼要多線程

  • CPU和IO設備之間的速度存在很大的差異,提高CPU利用率

  • 提高服務端併發量

線程安全問題:

有共用數據的情況下使用多線程可能會導致線程安全問題

原子性:時間片輪轉導致

可見性:CPU和記憶體之間有緩存/工作記憶體和主記憶體

有序性:指令重排序

實現線程安全的方法:

互斥同步:悲觀

非阻塞同步:樂觀

無同步方案:避免共用數據

二、Java線程的實現

HotSpot的每一個java線程都直接映射到一個操作系統原生的線程來實現

也就是說,線程的調度是完全交給操作系統來實現的

java使用搶占式調度,可以主動讓出CPU資源(如yield()方法),但沒法主動獲取CPU

只有Thread.start()方法可以調用本地方法來新建一個線程

三、Java線程狀態

new:創建後尚未啟動

runnable:對應操作系統線程的Running和Ready兩種狀態,Runnable狀態的線程可能正在執行,也可能在等待操作系統分配時間片

waiting:需要等待其他線程顯示喚醒,否則不會被分配時間片

timed waiting:一定時間後會由系統自動喚醒

blocked:程式等待進入同步區域時會進入該狀態,等待獲取一個排他鎖(等待是主動的,阻塞是被動的)

terminated:線程已終止

三、線程的使用:

中斷機制:

(下文所說的“阻塞”是指OS層面的線程阻塞,而非上述的blocked狀態)

  • interrupt()

If this thread is blocked in an invocation of the wait(), wait(long), or wait(long, int) methods of the Object class, or of the join(), join(long), join(long, int), sleep(long), or sleep(long, int), methods of this class, then its interrupt status will be cleared and it will receive an InterruptedException.

如果一個線程因為Object.wait()Thread.join(),Thread.sleep()這幾個方法而阻塞時,調用該線程的interrupt()方法,會清除線程的中斷狀態,同時該方法會拋出一個InterruptedException

這裡要註意的是,如果線程是處於上述的阻塞狀態,中斷狀態會被清除,在拋出異常後再調用isInterrupted()返回false,但是如果線程並不處於上述的阻塞狀態,則中斷狀態會被置位。

  • isInterrupted()

判斷該線程是否被中斷,也就是線程是否被置位,並不會影響中斷狀態

  • Thread.interrupted()

靜態方法,判斷該線程是否被中斷,清楚中斷狀態

該方法常用於判斷當前線程是否中斷

我的理解:(僅供參考)

筆者以為,這裡中斷的含義可以理解為中斷阻塞,上述的線程拋出InterruptedException異常,實際上已經重新得到了時間片,結束了阻塞。另外,由於LockSupport.park()方法阻塞的線程在被中斷後,也會結束阻塞重新進入調度。

// interrupt方法強行中斷了Thread.sleep()的阻塞
public class MyThread implements Runnable{
    Dog dog=new Dog();
    @Override
    public void run() {
        long start = System.currentTimeMillis();
        try {
            Thread.sleep(5000); //線程阻塞5s
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        long stop = System.currentTimeMillis();
        System.out.println(stop-start); //輸入耗時
    }
}

public class Test {
    public static void main(String[] args){
        Runnable myThread=new MyThread();
        Thread myThread1=new Thread(myThread,"myThread1");
        myThread1.start();
        myThread1.interrupt();
    }
}

//結果輸出時間為0,說明線程提前結束阻塞

當然這裡需要強調的是,interrupt無法中斷synchronized阻塞和IO阻塞。事實上從JAVA線程狀態來看,只有這兩種狀態才是blocked,上述的可被中斷的阻塞都是waiting或timed waiting。

另外,還可以用上述的3個方法自己實現一些邏輯,例如通過判斷是否中斷來結束死迴圈等,不再贅述。

線程的協作:

  • Thread join()

    t1.join();會讓當前運行的線程阻塞,直到t1線程死亡,當前線程才重新進入調度。

    ​底層是用Object.wait()實現的


  • Thread.sleep()

    不會釋放鎖,會響應中斷


  • Object.wait()/Object.notify()

    必須在synchronized中使用,Object必須是持有Monitor的對象

    會釋放鎖,(release the ownership of this monitor)

    會響應中斷


  • Conditionawait()/signal()

    底層是用LockSupport實現的

    阻塞和喚起必須是同一個Condition對象

    會釋放Lock

  • LockSupport.park()/Locksupport.unpark()

    可以在任何地方調用,和鎖沒有關係

    先unpark(),再park()不會阻塞

    線程中斷會喚起該線程重新參與調度

四、參考資料

  1. 《java核心技術捲Ⅰ》
  2. 《深入理解虛擬機:JVM高級特性與最佳實踐(第三版)》
  3. Java 併發 - 線程基礎 | Java 全棧知識體系 (pdai.tech)

鄙人只是一名在讀的軟體工程專業的本科生,正在複習找工作,故而將複習時遇到的一些有意思的東西總結出來,既是加深理解,也是便於日後複習。

鄙人才疏學淺,若文中有謬誤之處,還望諸位不吝斧正,以免誤人子弟。若有同道中人想一同討論學習,也可以聯繫我=>[email protected]

路漫漫其修遠兮,吾將上下而求索。


您的分享是我們最大的動力!

-Advertisement-
Play Games
更多相關文章
  • 金融社區優惠文章是基於京東商城優惠商品批量化自動生成的,每日通過不同的渠道獲取到待生成的SKU列表,並根據條件生成優惠文章。 但是,生成優惠文章之後續衍生問題:該商品無優惠了,對應文章需要做取消推薦或下架處理,怎樣能更快的知道該商品無優惠了呢? ...
  • 一、Spring簡介 1、Spring介紹 Spring 是一款主流的 Java EE 輕量級開源框架 ,Spring 由“Spring 之父”Rod Johnson 提出並創立,其目的是用於簡化 Java 企業級應用的開發難度和開發周期。Spring的用途不僅限於伺服器端的開發。從簡單性、可測試性 ...
  • 最近做的一個項目是採用前後端分離模式寫前端,後端是fabric區塊鏈,提供介面,需要使用post方法進行訪問。如上一章註冊用戶,就是需要把用戶名、賬戶信息轉換成json形式 使用post方法傳給後端區塊鏈的url.話不多說直接看代碼分析。 /*post1註冊用戶*/ func signup(url ...
  • 聲明式事務 1.事務分類 編程式事務 Connection connection = JdbcUtils.getConnection(); try{ //1.先設置事務不要提交 connection.setAutoCommit(false); //2.進行業務 crud //3.提交事務 conne ...
  • 這篇文章主要描述如何定位RPC問題以及如何使用時鐘輪來管理RPC中的定時任務,主要包括如何設計合適的異常機制,如何使用分散式鏈路跟蹤系統,以及如何使用時鐘輪來管理RPC中的超時控制和心跳檢測。 ...
  • 初識Flask Flask簡介 Flask是一個基於Python的web框架,由奧地利開發商Armin Ronacher於2010年4月1日發佈。它以靈活、“微”框架著稱,其本身並不具備太多的功能,但通過豐富的第三方插件,使其在保持重量輕和簡單的同時仍然可以進行高度擴展,讓開發者能輕鬆應對現實開發中 ...
  • 簡單介紹一下Go中Gin使用get和post方法獲取前端數據 1.使用get方法獲取url中的參數 因為我使用的網頁只需要在url上傳一個參數,簡單介紹一下,get方法的傳參吧,可能不全,後續補充~ 在主函數使用get/post方式載入需要從網頁中使用get/post方法獲取數據如下(預設使用get ...
  • 聲明:文章僅用於學習交流,切勿用於非法用途。 一、autojs版本 使用autojs版本4.1,其餘版本對微信、qq、抖音有限制。 下載地址:關註【產品經理不是經理】gzh,回覆【autojs】即可下載。 官方文檔:https://pro.autojs.org/docs/zh/v8/ 學習要點:熟悉 ...
一周排行
    -Advertisement-
    Play Games
  • 通過WPF的按鈕、文本輸入框實現了一個簡單的SpinBox數字輸入用戶組件並可以通過數據綁定數值和步長。本文中介紹了通過Xaml代碼實現自定義組件的佈局,依賴屬性的定義和使用等知識點。 ...
  • 以前,我看到一個朋友在對一個系統做初始化的時候,通過一組魔幻般的按鍵,調出來一個隱藏的系統設置界面,這個界面在常規的菜單或者工具欄是看不到的,因為它是一個後臺設置的關鍵界面,不公開,同時避免常規用戶的誤操作,它是作為一個超級管理員的入口功能,這個是很不錯的思路。其實Winform做這樣的處理也是很容... ...
  • 一:背景 1. 講故事 前些天有位朋友找到我,說他的程式每次關閉時就會自動崩潰,一直找不到原因讓我幫忙看一下怎麼回事,這位朋友應該是第二次找我了,分析了下 dump 還是挺經典的,拿出來給大家分享一下吧。 二:WinDbg 分析 1. 為什麼會崩潰 找崩潰原因比較簡單,用 !analyze -v 命 ...
  • 在一些報表模塊中,需要我們根據用戶操作的名稱,來動態根據人員姓名,更新報表的簽名圖片,也就是電子手寫簽名效果,本篇隨筆介紹一下使用FastReport報表動態更新人員簽名圖片。 ...
  • 最新內容優先發佈於個人博客:小虎技術分享站,隨後逐步搬運到博客園。 創作不易,如果覺得有用請在Github上為博主點亮一顆小星星吧! 博主開始學習編程於11年前,年少時還只會使用cin 和cout ,給單片機點點燈。那時候,類似async/await 和future/promise 模型的認知還不是 ...
  • 之前在阿裡雲ECS 99元/年的活動實例上搭建了一個測試用的MINIO服務,以前都是直接當基礎設施來使用的,這次準備自己學一下S3相容API相關的對象存儲開發,因此有了這個小工具。目前僅包含上傳功能,後續計劃開發一個類似圖床的對象存儲應用。 ...
  • 目錄簡介快速入門安裝 NuGet 包實體類User資料庫類DbFactory增刪改查InsertSelectUpdateDelete總結 簡介 NPoco 是 PetaPoco 的一個分支,具有一些額外的功能,截至現在 github 星數 839。NPoco 中文資料沒多少,我是被博客園群友推薦的, ...
  • 前言 前面使用 Admin.Core 的代碼生成器生成了通用代碼生成器的基礎模塊 分組,模板,項目,項目模型,項目欄位的基礎功能,本篇繼續完善,實現最核心的模板生成功能,並提供生成預覽及代碼文件壓縮下載 準備 首先清楚幾個模塊的關係,如何使用,簡單畫一個流程圖 前面完成了基礎的模板組,模板管理,項目 ...
  • 假設需要實現一個圖標和文本結合的按鈕 ,普通做法是 直接重寫該按鈕的模板; 如果想作為通用的呢? 兩種做法: 附加屬性 自定義控制項 推薦使用附加屬性的形式 第一種:附加屬性 創建Button的附加屬性 ButtonExtensions 1 public static class ButtonExte ...
  • 在C#中,委托是一種引用類型的數據類型,允許我們封裝方法的引用。通過使用委托,我們可以將方法作為參數傳遞給其他方法,或者將多個方法組合在一起,從而實現更靈活的編程模式。委托類似於函數指針,但提供了類型安全和垃圾回收等現代語言特性。 基本概念 定義委托 定義委托需要指定它所代表的方法的原型,包括返回類 ...