Java进阶 - 并发(多线程基本概念)

Posted 2022-10-11

一、中断
interrupt方法只改变目标线程的中断状态（interrupt status），当线程处于 wait、sleep、join等状态时
都在方法内部不断地检查中断状态的值，当调用interrupt会抛出InterruptedException异常。

interrupt方法
Thread实例方法: 必须由其它线程获取被调用线程的实例后，进行调用。实际上，只是改变了被调用线程的内部中断状态；

Thread.interrupted方法
Thread类方法: 必须在当前执行线程内调用，该方法返回当前线程的内部中断状态，然后清除中断状态（置为false）

isInterrupted方法
Thread实例方法：用来检查指定线程的中断状态。当线程为中断状态时，会返回true；否则返回false。

二、协调
wait set / wait方法
每个Java类的实例都有一个wait set，当对象执行wait方法时，当前线程就会暂停，并进入该对象的wait set
注: 当前线程若要执行obj.wait()，则必须先获取该对象锁。当线程进入wait set后，就已经释放了该对象锁。

notify方法
notify方法相当于从wait set中从挑出一个线程并唤醒。
下图中线程A在当前实例对象的wait set中等待，此时线程B必须拿到同一实例的对象锁，才能调用notify方法唤醒wait set中的任意一个线程。

notifyAll方法
notifyAll方法相当于将wait set中的所有线程都唤醒。

wait、notify、notifyAll这三个方法都是java.lang.Object类的方法（注意，不是Thread类的方法）。
若线程没有拿到当前对象锁就直接调用对象的这些方法，都会抛出java.lang.IllegalMonitorStateException异常。

• obj.wait()是把当前线程放到obj的wait set；
• obj.notify()是从obj的wait set里唤醒1个线程；
• obj.notifyAll()是唤醒所有在obj的wait set里的线程。

三、线程的状态转移

• 当创建一个Thread子类或实现Runnable接口类的实例时，线程进入【初始】状态；
• 调用实例的start方法后，线程进入【可执行】状态；
• 系统会在某一时刻自动调度处于【可执行】状态的线程，被调度的线程会调用run方法，进入【执行中】状态；
• 线程执行完run方法后，进入【结束】状态；
• 处于【结束】状态的线程，在某一时刻，会被JVM垃圾回收；
• 处于【执行中】状态的线程，若调用了Thread.yield方法，会回到【可执行】状态，等待再次被调度；
• 处于【执行中】状态的线程，若调用了wait方法，会进入wait set并一直等待，直到被其它线程通过notify、notifyAll、interrupt方法唤醒；
• 处于【执行中】状态的线程，若调用了Thread.sleep方法，会进入【Sleep】状态，无法继续向下执行。当sleep时间结束或被interrupt时，会回到【可执行状态】；
• 处于【执行中】状态的线程，若遇到阻塞I/O操作，也会停止等待I/O完成，然后回到【可执行状态】

四、不可变模式
Immutable(不变的)参与者
Immutable参与者是一个字段值无法更改的类，也没有任何用来更改字段值的方法。当Immutable参与者的实例建立后，状态就完全不再变化。

适用场景：
Immutable模式的优点在于，“不需要使用synchronized保护”。而“不需要使用synchronized保护”的最大优点就是可在不丧失安全性与生命性的前提下，提高程序的执行性能。若例由多数线程所共享实，且访问非常频繁，Immutable模式就能发挥极大的优点。（final修饰变量性能高的原因之一）

参考:https://segmentfault.com/blog/ressmix_multithread?page=3