并发编程系列之线程基础知识回顾

Posted 2021-09-10 smileNicky

并发线程的知识是很重要而且比较杂的知识点，所以需要花不少时间用于整理。本博客整理线程的一些比较重要而且比较基础的知识点，帮忙读者入门，注意只是学习并发编程的一些基础点，要系统学习的是需要多看看书籍还是花不少时间整理的。本博客是在参加培训后做的笔记，仅供学习参考

问题1、使用多线程的目的是什么？

充分利用cpu资源，可以并发的处理任务

问题2、单核cpu不适合多线程？

单核cpu也是适合多线程的，单核的cpu系统中，一个进程中是允许有多个线程的。而且单线程在等待io时，cpu就空闲出来了

问题3、线程什么时候让出cpu？

• 线程阻塞时，使用wait、await等待io时候
• 线程sleep时，使用了sleep
• 线程yield时候，使用了yield
• 线程结束的情况

问题4、什么是线程？

线程是进程的一部分，可以理解为一条代码的执行流，完成一组代码的执行，这组代码往往被称之为一个任务

问题5、CPU是做什么工作的？

从执行代码角度，也可以说CPU就是执行代码的

问题6、如何正确stop线程

对于stop线程，读者可能会想能不能用Thread.stop？这种方法是绝对不允许的，在Oracle官网也对比进行了比较详细的说明，https://docs.oracle.com/en/java/javase/16/docs/api/java.base/java/lang/doc-files/threadPrimitiveDeprecation.html

归纳起来就是这样的， 线程不安全 使用stop会释放所有持有的锁，会导致被保护的资源不一致，使得程序结构不确定

ok，然后如何正确的stop线程?

• 1、使用volatile boolean变量来标记线程是否stop

private volatile stop = false;
public void doWork() {
     Thread t = new Thread(() -> {
         while (!stop) {
             // do someting
         }
     });
 }

public void doStop() {
    stop = true;
}

• 2、使用线程的interrupt()方法

Thread.interrupt();

• 3、对于blocking io的处理，使用interruptibleChannel来替代blocking io

问题7、创建线程的方法有多少种？

创建线程的方法从源码角度是只有一种的，也即new Thread，不过实现方式语法上来说就有很多种，比如实现Runnable接口，或者是通过继承Thread类实现，或者是通过Callable来实现，或者是通过线程池来创建等等，这种方法只是语法上的不同，要从源码角度来说就只有一种，所以面试时候可以列举这些方法，然后和面试官说从源码角度上来只有一种，详情可以参考我上篇博客并非编程系列之创建线程的方法有多少种？

问题8、线程有哪几个状态？

在idea里，用快捷键看一下Threa的状态，如图：

所以，线程的状态是有这几种的：

• NEW（初始）：也即新建一个线程对象，这个过程还没调用start方法

Thread t = new Thread(() -> {
   System.out.println(Thread.currentThread().getName());
});
System.out.println("创建线程后状态:" + t.getState());

创建线程后状态:：NEW

• RUNNABLE（运行）：Java线程池中将(ready)就绪和(running)运行中两种状态统称为RUNNABLE，线程调用了start就会放在线程池中，处于就绪ready状态，等到分配到时间片后才变为运行runing状态

Thread t = new Thread(() -> {
   System.out.println(Thread.currentThread().getName());
});
t.start();
 System.out.println("Thread.start()之后的状态：" + t.getState());

Thread.start()之后的状态：RUNNABLE

• BLOCKED（阻塞）：表示线程阻塞于锁。线程抢不到锁就会出现这种状态

Thread t1 = new Thread(() -> {
    synchronized (ThreadStatusExample_Synchronized.class) {
        System.out.println("t1抢到锁");
    }
 });

 synchronized (ThreadStatusExample_Synchronized.class) {
     t1.start();
     Thread.sleep(1000L);
     System.out.println("t1抢不到锁时的状态："+t1.getState());
 }

t1抢不到锁时的状态：BLOCKED
t1抢到锁

• WAITING（等待）：WAITING状态，线程进入等待状态

public static void main(String[] args) throws Throwable {

	Thread t1 = new Thread(() -> {
		LockSupport.park();
	});
	t1.start();
	Thread.sleep(2000L);	
	System.out.println("t1 被park后的状态：" + t1.getState());
	LockSupport.unpark(t1);
}

t1 被park后的状态：WAITING

• TIMED_WAITING（超时等待）：这种timed_awiting不同于waiting，可以在指定的时间后自行返回

private static volatile boolean running = true;

public static void main(String[] args) throws Throwable{
    Thread t = new Thread(() -> {
        while (running) {}
        try {
            Thread.sleep(1000L);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    });
    t.start();
    // volatile boolean标志的变量设置为false，让子线程退出循环
    running = false;

    Thread.sleep(1000L);
    System.out.println("Threa.sleep之后的状态：" + t.getState());
}

Threa.sleep之后的状态：TERMINATED

• TREMINATED（终止）：这个状态表示线程已经执行完成

这种情况，可以用Thread.sleep，等到线程执行完成就会打印出来

问题9、线程状态的转换

问题10、Runnable和Callable对象是线程？

Thread才是线程对象，Runable和Callable可以理解为线程任务，需要开发者自己去实现接口