[Java知识库]java并发编程的一些知识

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

1. new? 新建
2. runnable? 可运行
3. blocked 阻塞
4. waiting 等待
5. time waiting 限时等待
6. 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

1. 新建
2. 就绪
3. 运行
4. 阻塞
5. 终结

wait/sleep的区别

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

2. 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）。

3. 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

?

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

?