Java 多线程（基础篇）

Posted 2022-12-06 offerNotFound

本文记录于阿里一群大佬们手码的书：《深入浅出Java多线程》

线程与进程的区别：

• 进程是一个独立的运行环境，而线程是在进程中执行的一个任务
• 进程单独占有一定的内存地址空间，所以进程间存在内存隔离，数据是分开的，数据共享复杂但是同步简单，各个进程之间互不干扰；而线程共享所属进程占有的内存地址空间和资源，数据共享简单，但是同步复杂。
• 进程单独占有一定的内存地址空间，一个进程出现问题不会影响其他进程，不影响主程序的稳定性，可靠性高；一个线程崩溃可能影响整个程序的稳定性，可靠性较低。
• 进程单独占有一定的内存地址空间，进程的创建和销毁不仅需要保存寄存器和栈信息，还需要资源的分配回收以及页调度，开销较大；线程只需要保存寄存器和栈信息，开销较小。
• 进程是操作系统进行资源分配的基本单位，而线程是操作系统进行调度的基本单位。
• 一个进程包含多个线程

操作系统线程主要有以下三个状态：

• 就绪状态：线程正在等待使用CPU，经调度程序调用之后可进入执行状态。
• 执行状态：线程正在使用CPU。
• 等待状态：线程正在等待其他资源。

Java 线程的6中状态：

• NEW（初始）：新创建了一个线程对象，但还没有调用start()方法。
• RUNNABLE（执行）：线程正在执行当中（执行状态），也有可能在等待CPU分配资源（就绪状态）。
• WATING（等待）：线程处于等待状态，等待其它线程做成指定动作（唤醒或中断）。

调用如下3个方法会使线程进入等待状态：
Object.wait()：调用wait()方法前线程必须持有对象的锁，wait 方法会释放锁；
Thread.join()：不会释放锁，会一直等待当前线程执行完毕，底层调用的是wait方法；
LockSupport.park()：除非获得调用许可，否则禁用当前线程进行线程调度。

• TIME_WATING（超时等待）：线程等待一个具体的时间，时间到后会被自动唤醒。

调用如下方法会使线程进入超时等待状态：
Thread.sleep(long millis)：不会释放锁，时间一到就继续回到执行状态、Object.wait(long timeout)、Thread.join(long millis) 等等

• BLOCKED（阻塞）：线程阻塞于锁，正等待锁的释放以进入同步区。。
• TERMINATED（终止）：线程执行完毕。

线程中断：

线程中断机制是一种协作机制。需要注意，通过中断操作并不能直接终止一个线程，而是通知需要被中断的线程自行处理。

Java 中断的三个方法：

• Thread.interrupt()：中断线程。这里的中断线程并不会立即停止线程，而是设置线程的中断状态为true（默认是flase）；
• Thread.interrupted()：测试当前线程是否被中断。线程的中断状态受这个方法的影响，意思是调用一次使线程中断状态设置为true，连续调用两次会使得这个线程的中断状态重新转为false；
• Thread.isInterrupted()：测试当前线程是否被中断。与上面方法不同的是调用这个方法并不会影响线程的中断状态。

在线程中断机制里，当其他线程通知需要被中断的线程后，线程中断的状态被设置为true，但是具体被要求中断的线程要怎么处理，完全由被中断线程自己而定，可以在合适的实际处理中断请求，也可以完全不处理继续执行下去。

Java 线程间的通信

注意：线程间的通信建立于都是同一把锁的情况下。

Java多线程的等待/通知机制是基于Object类的wait()方法和notify(), notifyAll()方法来实现的。

notify()方法会随机叫醒一个正在等待的线程，而notifyAll()会叫醒所有正在等待的线程。

wait()方法与 sleep()方法的区别：

• wait会释放CPU资源，也会释放锁；sleep会释放CPU资源，但不会释放锁。
• wait可以不声明等待时间；但sleep必须声明睡眠时间。
• wait必须放在同步块或同步方法中；而sleep可以再任意位置。