Java线程篇-线程的状态和分类概述

Java开发中线程是经常用到的技术,那么让我们来回顾一下一些线程中经常考虑的问题吧

1、线程分为用户线程和守护线程,有什么区别2、线程有哪些运行状态

一、什么是线程

       线程,一个执行实体,正在执行的程序,担当分配系统资源(CPU、内存)的实体。一个完整的线程包括,需要运行的逻辑和需要运行需要的资源。

二、线程的状态

线程有哪些状态呢,在Thread的代码中的State枚举已经很清楚了

public enum State {NEW,RUNNABLE,BLOCKED,WAITING,TIMED_WAITING,TERMINATED;}

线程的状态实际是7种,新建、就绪、运行、阻塞、等待、超时等待、终止。不过一般将就绪和运行都算作运行中

新建:新建的线程对象,还未调用start方法

就绪:已经具备了运行条件,等待CPU服务,这个状态下,线程在就绪队列中等待

运行:线程具备运行条件,并获得了CPU资源

阻塞:线程被挂起,一般是加锁获取同步状态被阻塞,放到阻塞队列中,阻塞状态消除后,会进入就绪状态

等待:等待状态表示当前线程需要等待其他线程做出一些特定动作(等待通知机制)

超时等待:在等待的基础上,加上一定时间后返回就绪状态

终止:线程已经运行完毕

那么这些状态是如何切换的呢,借用java并发编程艺术中的一张图


start方法调用后进入运行状态,wait、sleep等方法进入等待状态或,yeild方法进入就绪状态,lock和synchronized进入阻塞状态


三、线程的分类

线程可以分为守护线程和用户线程两种,那么什么是用户线程,什么是守护线程呢?

  1、用户线程

用户线程就是我们平时使用的用来处理逻辑的线程。

2、守护线程

守护线程,是服务线程,程序运行时在后台提供的一种通用服务的线程。最常见的就是jvm的垃圾回收线程。

那么守护线程相对普通的线程有什么不同,是用来做什么的呢?

1)守护线程主要为其他线程提供服务的2)在jvm中所有用户线程停止运行后,只剩守护线程了,那么jvm也会退出

了解了守护线程的特点了,那么用户线程和守护线程运行的实际效果呢?

首先看下Thread类型中的setDaemon方法,通过这个方法来设置是守护线程和用户线程,默认是用户线程

首先,先创建一个用户线程,代码如下


public static void main(String[] args){

Thread task = new Thread(new Runnable(){

@Override public void run() {

System.out.println("start thread ..." +System.currentTimeMillis());

try {Thread.sleep(5000);} catch (InterruptedException e){e.printStackTrace();}

System.out.println("end thread..."+System.currentTimeMillis());}});

task.start();

try {Thread.sleep(2000);} catch (InterruptedException e){e.printStackTrace();}

System.out.println("end main..."+System.currentTimeMillis());}

运行结果

startthread...1589291388584

endmain...1589291390585

endthread...1589291393585

很明显的看到在main函数结束以后,等待线程技术了,jvm才停止运行

那么对代码做一下修改,改为守护线程呢,代码如下


public static void main(String[] args){

Thread task =newThread(newRunnable(){

@Override

public void run() {System.out.println("start thread..."+System.currentTimeMillis());

try{Thread.sleep(5000);}catch(InterruptedException e){e.printStackTrace();}

System.out.println("end thread..."+System.currentTimeMillis());        }    });t

ask.setDaemon(true);   

task.start();

try{Thread.sleep(2000);}catch(InterruptedException e){e.printStackTrace();}

System.out.println("end main..."+System.currentTimeMillis());  }

运行结果

startthread...1589291497224

endmain...1589291499225

在main函数结束以后,jvm就退出来


守护线程的应用场景:

       1、为用户线程提供服务的线程

       2、在任何情况下都能关闭的线程(文件的读写等不能直接关闭的操作最好不要使用守护线程)

守护线程的注意事项

       1、守护线程状态的设置必须在线程启动之前

       2、守护线程中创建的线程也是守护线程

那么关于线程的知识点先说到这里

上文中说到线程状态的切换了,分享一个经常讨论的问题sleep和wait的区别

常规的答案

1、sleep没有释放锁,wait释放了锁

2、sleep是Thread的静态方法,wait是锁对象的方法

3、sleep是休眠一段时间,wait需要notify唤醒

       是否感觉说的有些太浅了,怎么可以聊的深一点呢

       分别说一下sleep和wait从开始休眠到唤醒的状态变化

       1、sleep被调用后,释放CPU资源,并在指定时间内不再去争夺CPU资源,相当于告诉操作系统,在N时间内不需要管我了,这个过程中线程会进入等待队列中。当休眠时间结束以后,线程进入就绪状态,并进入就绪队列,等待分配系统资源。

       这里经常会有一个误区,就是认为在线程等到时间结束后,会直接进入运行状态。线程只是进入就绪状态。

       现在了解了sleep调用过程中发生了什么,那么可以考虑下,在线程代码中会经常发现有Thread.sleep(0)这种休眠0毫秒操作,这是为了什么呢?

       2、wait在调用的时候,首先释放锁状态,然后线程进入到等待状态,当其他线程调用notify时,会随机唤醒一个等到线程,个人理解是把线程移入锁对象的阻塞队列当中,然后等到获取锁状态,进入运行状态。如果调用notifyAll方法会把所有的线程都唤醒,去抢占锁,在抢占结束以后,没有获取到锁的线程进入阻塞状态。


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