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生活常识 学习资料

java并发编程的一些知识

时间:2023-08-01

目录

线程分为哪几种状态?

wait/sleep的区别

并发/并行的区别

管程

用户线程/守护线程

同步和异步

线程上下文切换

线程常用方法

常见线程安全类


线程分为哪几种状态?

java线程分为六种状态 new  新建runnable  可运行blocked 阻塞waiting 等待time waiting 限时等待termingted 终结

getState()方法可获取当前线程的状态

操作系统线程分为五种状态

分到cpu时间的:运行

可以分到cpu时间片的:就绪

分不到:阻塞

java中的runnable涵盖了就绪,运行,阻塞IO

新建就绪运行阻塞终结

wait/sleep的区别

sleep是Thread的静态方法,wait是Object的方法,任何对象实例都能调用

sleep在睡眠的同时不会释放锁,它也不需要占用锁。wait会在等待的同时自动释放锁,但调用它的前提是当前线程占有锁(即代码在synchronized中)。

它们都可以被interrupted方法打断

并发/并行的区别

并发:同一时刻轮询执行多个线程,宏观上是同时进行,微观上是不同时间进行

并行:同一时刻执行多个线程

管程

管程:Monitor 监视器,是一种同步机制,保证同一个时间,只有一个线程能被访问

用户线程/守护线程

用户线程:自定义线程

守护线程:后台自动执行的线程,比如垃圾回收,只要其他非守护线程运行结束了,即使守护线程的代码没有执行完,也会执行结束

主线程结束了,用户线程还在运行,jvm存活,没有用户线程了,都是守护线程,jvm结束。

synchronized是java中的关键字,是一种同步锁。它修饰的对象有以下几种:

修饰一个代码块,被修饰的代码块被称为同步语句块,其作用的范围是大括号括起来的代码,作用的对象是调用这个代码块的对象

修饰一个方法,被修饰的方法被称为同步方法,其作用的范围是整个方法,作用的对象是调用这个方法的对象;

修饰一个类,其作用的范围是synchronized括起来的部分,作用的对象是调用这个类的对象;

修饰一个静态方法。作用的范围是整个静态方法,作用的对象是这个类的所有对象

同步和异步

同步:需要等待上面代码的运行结果才能运行

异步:不需要等待上面的代码运行结果就能运行(多线程即是异步)

线程上下文切换

CPU通过时间片分配算法来循环执行任务,当前任务执行一个时间片后会切换到下一个

任务。但是,在切换前会保存上一个任务的状态,以便下次切换回这个任务时,可以再加载这

个任务的状态。所以任务从保存到再加载的过程就是一次上下文切换

什么时候切换?:

线程的cpu时间片用完

线程自己调用了使线程阻塞的操作

有更高优先级的线程需要运行

垃圾回收

当线程发生上下文切换时,需要由操作系统保存当前线程的状态并恢复另一个线程的状态,java中对应的概念就是程序计数器,它的作用是记住下一条jvm指令的执行地址,是线程私有的

线程常用方法

 yield();//释放当前cpu的执行权

 join();//在线程a中调用线程b的join方法,线程a会陷入阻塞状态直到线程b执行完毕 stop();//强制线程生命期结束,不推荐使用 boolean isAlive();//判断线程是否还或者 sleep(long timemilltime);//让当前线程睡眠指定的milltime毫秒,在指定的milltime毫秒时间内,当前线程是阻塞状态

以下三个方法必须在同步代码块或者同步方法中使用,并且调用者必须是同步代码块或同步方法中的同步监视器(同一把锁)否则会出现IllegalMonitorStateException异常

属于Object类中的方法

 wait():一旦执行此方法,当前线程进入阻塞状态,并释放同步监视器 notify():一旦执行此方法,就会唤醒被wait的一个线程,如果有多个线程被wait,则唤醒优先级高的 notifyAll():唤醒所有线程

方法名功能注意run()普通的方法调用如果你不调用start方法直接run,相当于没开启线程join()插入线程并等待插入的线程调用结束(同步)在t2线程中调用t1.join()就停止t2直到t1执行结束join(long n)插入线程并等待插入的线程调用n秒(限时同步)在t2线程中调用t1.join(1)就停止t2直到t1执行1秒interrupt()打断线程 (static方法)如果打断线程正在sleep,wait,join会导致被打断的线程抛出interuptedexception,并清除打断标记,如果打断的正在运行的线程,则会涉及打断标记,park的线程被打断也会设置打断标记yield()static方法sleep(long n)提示线程调度器让出当前线程的执行权static方法interrupted()判断当前线程是否被打断会清除打断标记 static方法LockSupport.park()打断线程 不往下执行如果打断线程被interrupt打断后(打断标记为true )再执行就失效了除非把打断标记再设为false;LockSupport.unpark(目标线程)唤醒目标线程

在unpark原理中有所讲述 (下方)

 

public class InterruptTest { public static void main(String[] args) throws InterruptedException { TwoPhaseTermination twoPhaseTermination = new TwoPhaseTermination(); twoPhaseTermination.start(); Thread.sleep(3500); twoPhaseTermination.stop(); }}class TwoPhaseTermination{ Thread monitor; public void start(){ monitor= new Thread(()->{ while(true){ Thread currentThread = Thread.currentThread(); if(currentThread.isInterrupted()){ System.out.println("料理后事"); break; } try { Thread.sleep(1000); System.out.println("执行监控"); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); currentThread.interrupt();//重新设置打断标记 下次循环时就会进入料理后事阶段 // 不设置的话程序会在java.lang.InterruptedException: sleep interrupted后继续执行监控(循环退不出),因为在执行打断标记时 线程正在sleep方法 所以会清除打断标记导致继续循环 } } }); monitor.start(); } public void stop(){ monitor.interrupt(); }}

运行结果:
   
执行监控
执行监控
执行监控
java.lang.InterruptedException: sleep interrupted
    at java.base/java.lang.Thread.sleep(Native Method)
    at com.atguigu.juc.TwoPhaseTermination.lambda$start$0(InterruptTest.java:24)
    at java.base/java.lang.Thread.run(Thread.java:834)
料理后事

常见线程安全类

String

Integer

StringBuffer

Random

Vector

Hashtable

juc包下的类

 

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