java后端开发--线程 精简总结(1)

线程

实现Runnable接口比继承Thread类所具有的优势：

1）：适合多个相同的程序代码的线程去处理同一个资源

2）：可以避免java中的单继承的限制

3）：增加程序的健壮性，代码可以被多个线程共享，代码和数据独立

4）：线程池只能放入实现Runable或callable类线程，不能直接放入继承Thread的类

 

    main方法其实也是一个线程。在java中所以的线程都是同时启动的，至于什么时候，哪个先执行，完全看谁先得到CPU的资源。

在java中，每次程序运行至少启动2个线程。一个是main线程，一个是垃圾收集线程。因为每当使用java命令执行一个类的时候，实际上都会启动一个JVM，每一个JVM实际就是在操作系统中启动了一个进程。

 

进程与线程的区别

线程和进程都可用于实现并发。的确，进程与线程有着千丝万缕的关系，下面就让我们一起来理一理：

1.线程是程序执行的最小单位，而进程是操作系统分配资源的最小单位；

2.一个进程由一个或多个线程组成，线程是一个进程中代码的不同执行路线；

3.进程之间相互独立，但同一进程下的各个线程之间共享程序的内存空间(包括代码段、数据集、堆等)及一些进程级的资源(如打开文件和信号)，                                     某进程内的线程在其它进程不可见；

4.调度和切换：线程上下文切换比进程上下文切换要快得多。

                                

 

　

线程和进程一样分为五个阶段：创建、就绪、运行、阻塞、终止。

    实际上所有的多线程代码都是通过运行Thread的 start() 方法来运行的。因此，不管是扩展Thread类还是实现Runnable接口来实现多线程，最终还是通过Thread的对象的API来控制线程的，熟悉Thread类的API是进行多线程编程的基础。start()方法的调用后并不是立即执行多线程代码，而是使得该线程变为可运行态（Runnable），什么时候运行是由操作系统决定的。

线程的四种状态

1、新建状态（New）：新创建了一个线程对象。

2、就绪状态（Runnable）：线程对象创建后，其他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，变得可运行，等待获取CPU的使用权。

3、运行状态（Running）：就绪状态的线程获取了CPU，执行程序代码。

4、阻塞状态（Blocked）： 阻塞：也叫等待状态，等待某一事件(如IO或另一个线程)执行完；阻塞状态是线程因为某种原因放弃CPU使用权，暂时停止运行。直到线程进入就绪状态，才有机会转到运行状态。阻塞的情况分三种：

（一）、等待阻塞：运行的线程执行wait()方法，JVM会把该线程放入等待池中。(wait会释放持有的锁)

（二）、同步阻塞：运行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中。

（三）、其他阻塞：运行的线程执行sleep()或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，线程重新转入就绪状态。（注意,sleep是不会释放持有的锁）

5、死亡状态（Dead）：线程执行完了或者因异常退出了run()方法，该线程结束生命周期。

 

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常用函数说明： ①sleep(long millis): 在指定的毫秒数内让当前正在执行的线程休眠（暂停执行）

                           ②join():指等待t线程终止。 即子线程结束才能运行主线程  join()的作用是：“等待该线程终止”，这里需要理解的就是该线程是指的主线程等待子线程的终止。也就是在子线程调用了join()方法后面的代码，只有等到子线程结束了才能执行。 在很多情况下，主线程生成并起动了子线程，如果子线程里要进行大量的耗时的运算，主线程往往将于子线程之前结束，但是如果主线程处理完其他的事务后，需要用到子线程的处理结果，也就是主线程需要等待子线程执行完成之后再结束，这个时候就要用到join()方法了。

                         ③yield():暂停当前正在执行的线程对象，并执行其他线程。Thread.yield()方法作用是：暂停当前正在执行的线程对象，并执行其他线程。 yield()应该做的是让当前运行线程回到可运行状态，以允许具有相同优先级的其他线程获得运行机会。因此，使用yield()的目的是让相同优先级的线程之间能适当的轮转执行。但是，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。 yield()从未导致线程转到等待/睡眠/阻塞状态

                        ④wait() : Obj.wait()，与Obj.notify()必须要与synchronized(Obj)一起使用,当一个线程执行到wait()方法时，它就进入到一个和该对象相关的等待池中，同时失去（释放）了对象的机锁（暂时失去机锁，wait(long timeout)超时时间到后还需要返还对象锁）；其他线程可以访问；wait()使用notify或者notifyAlll或者指定睡眠时间来唤醒当前等待池中的线程。wiat()必须放在synchronized block中.

yield( ) --> Runnable 

sleep( ) --> Blocked

wait( )   -->等待队列(与阻塞状态不同)

 

wait( )和sleep( )区别

共同点： 

1. 他们都是在多线程的环境下，都可以在程序的调用处阻塞指定的毫秒数，并返回。 

2. wait()和sleep()都可以通过interrupt()方法 打断线程的暂停状态 ，

不同点： 

1. Thread类的方法：sleep(),yield()等 

   Object的方法：wait()和notify()等 

2. 每个对象都有一个锁来控制同步访问。Synchronized关键字可以和对象的锁交互，来实现线程的同步。 

   sleep方法没有释放锁，而wait方法释放了锁，使得其他线程可以使用同步控制块或者方法。 

3. wait，notify和notifyAll只能在同步控制方法或者同步控制块里面使用，而sleep可以在任何地方使用 

    所以sleep()和wait()方法的最大区别是：

　　　　sleep()睡眠时，保持对象锁，仍然占有该锁；

　　　　而wait()睡眠时，释放对象锁。

sleep() wait() yeild()三者之间的区别

sleep()方法会给其他线程运行的机会，而不考虑其他线程的优先级，因此会给较低线程一个运行的机会；yield()方法只会给相同优先级或者更高优先级的线程一个运行的机会。 

 2、当线程执行了sleep(long millis)方法后，将转到阻塞状态，参数millis指定睡眠时间；当线程执行了yield()方法后，将转到就绪状态。 

 3、sleep()方法声明抛出InterruptedException异常，而yield()方法没有声明抛出任何异常 

 4、sleep()方法比yield()方法具有更好的移植性

 5、当线程调用了自身的sleep()方法或其他线程的join()方法，就会进入阻塞状态(该状态既停止当前线程，但并不释放所占有的资源)。当sleep()结束或join()结束后，该线程进入可运行状态，继续等待os分配时间片；

 6、当线程调用了yeild()方法，意思是放弃当前获得的CPU时间片，回到可运行状态，这时与其他进程处于同等竞争状态，OS有可能会接着又让这个进程进入运行状态；

 7、当线程刚进入可运行状态(即就绪状态),发现将要调用的资源被synchronized(同步)，获取不到锁标记，将会立即进入锁池状态，等待获取锁标记(这时的锁池里也许已经有了其他线程在等待获取锁标记，这时它们处于队列状态，即先到先得)一旦线程获得锁标记后，就转入可运行状态，等待os分配CPU时间片；

 8、当一个线程执行到wait()方法时，它就进入到一个和该对象相关的等待池中，同时失去了对象的锁。它被一个notify()方法唤醒时，等待池中的线程就被放到锁池中。该线程从锁池中获得锁，然后回到wait()前的中断现场。

 9.当线程调用wait()方法后会进入等待队列(进入这个状态会释放所占有的所有资源，与阻塞状态不同),进入这个状态后，是不能自动唤醒的，必须依靠其他线程调用notify()或notifyAll()方法才能被唤醒(wait(1000)时可以自动唤醒)(由于notify()只是唤醒一个线程。但我们由于不能确定具体唤醒的是哪一个线程，也许我们需要唤醒的线程不能够唤醒，)因此在实际使用时，一般都用notifyAll()，方法唤醒所有线程()，当线程被唤醒后会进入锁池，等待获得锁标记