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Java线程总结(转)

發(fā)布時(shí)間：2025/3/20 java 28 豆豆

生活随笔收集整理的這篇文章主要介紹了 Java线程总结(转) 小編覺(jué)得挺不錯(cuò)的,現(xiàn)在分享給大家,幫大家做個(gè)參考.

作者的blog:(http://blog.matrix.org.cn/page/Kaizen)

首先要理解線程首先須要了解一些主要的東西，我們?nèi)缃袼褂玫拇蠖鄶?shù)操作系統(tǒng)都屬于多任務(wù)，分時(shí)操作系統(tǒng)。正是因?yàn)檫@樣的操作系統(tǒng)的出現(xiàn)才有了多線程這個(gè)概念。我們使用的windows,linux就屬于此列。

什么是分時(shí)操作系統(tǒng)呢。通俗一點(diǎn)與就是能夠同一時(shí)間運(yùn)行多個(gè)程序的操作系統(tǒng)，在自己的電腦上面。你是不是一邊聽(tīng)歌，一邊聊天還一邊看網(wǎng)頁(yè)呢？但實(shí)際上。并不上cpu在同一時(shí)候運(yùn)行這些程序，cpu僅僅是將時(shí)間分割為時(shí)間片，然后將時(shí)間片分配給這些程序。獲得時(shí)間片的程序開(kāi)始運(yùn)行，不等運(yùn)行完畢，下個(gè)程序又獲得時(shí)間片開(kāi)始運(yùn)行，這樣多個(gè)程序輪流運(yùn)行一段時(shí)間，因?yàn)槿缃馽pu的快速計(jì)算能力，給人的感覺(jué)就像是多個(gè)程序在同一時(shí)候運(yùn)行一樣。

一般能夠在同一時(shí)間內(nèi)運(yùn)行多個(gè)程序的操作系統(tǒng)都有進(jìn)程的概念.一個(gè)進(jìn)程就是一個(gè)運(yùn)行中的程序,而每一個(gè)進(jìn)程都有自己獨(dú)立的一塊內(nèi)存空間,一組系統(tǒng)資源.在進(jìn)程概念中,每一個(gè)進(jìn)程的內(nèi)部數(shù)據(jù)和狀態(tài)都是完全獨(dú)立的.因此能夠想像創(chuàng)建并運(yùn)行一個(gè)進(jìn)程的系統(tǒng)開(kāi)像是比較大的，所以線程出現(xiàn)了。在java中。程序通過(guò)流控制來(lái)運(yùn)行程序流,程序中單個(gè)順序的流控制稱為線程,多線程則指的是在單個(gè)程序中能夠同一時(shí)候運(yùn)行多個(gè)不同的線程,運(yùn)行不同的任務(wù).多線程意味著一個(gè)程序的多行語(yǔ)句能夠看上去差點(diǎn)兒在同一時(shí)間內(nèi)同一時(shí)候運(yùn)行.（你能夠?qū)⑶懊嬉痪湓挼某绦驌Q成進(jìn)程，進(jìn)程是程序的一次運(yùn)行過(guò)程,是系統(tǒng)運(yùn)行程序的基本單位）

線程與進(jìn)程類似,是一段完畢某個(gè)特定功能的代碼,是程序中單個(gè)順序的流控制;但與進(jìn)程不同的是,同類的多個(gè)線程是共享一塊內(nèi)存空間和一組系統(tǒng)資源,而線程本身的數(shù)據(jù)通常僅僅有微處理器的寄存器數(shù)據(jù),以及一個(gè)供程序運(yùn)行時(shí)使用的堆棧.所以系統(tǒng)在產(chǎn)生一個(gè)線程,或者在各個(gè)線程之間切換時(shí),負(fù)擔(dān)要比進(jìn)程小的多,正因如此,線程也被稱為輕負(fù)荷進(jìn)程(light-weight process).一個(gè)進(jìn)程中能夠包括多個(gè)線程.

多任務(wù)是指在一個(gè)系統(tǒng)中能夠同一時(shí)候運(yùn)行多個(gè)程序,即有多個(gè)獨(dú)立運(yùn)行的任務(wù),每一個(gè)任務(wù)相應(yīng)一個(gè)進(jìn)程。同進(jìn)程一樣,一個(gè)線程也有從創(chuàng)建,運(yùn)行到消亡的過(guò)程,稱為線程的生命周期.用線程的狀態(tài)(state)表明線程處在生命周期的哪個(gè)階段.線程有創(chuàng)建,可運(yùn)行,運(yùn)行中,堵塞,死亡五中狀態(tài).通過(guò)線程的控制與調(diào)度可使線程在這幾種狀態(tài)間轉(zhuǎn)化每一個(gè)程序至少自己主動(dòng)擁有一個(gè)線程,稱為主線程.當(dāng)程序載入到內(nèi)存時(shí),啟動(dòng)主線程.

[線程的運(yùn)行機(jī)制以及調(diào)度模型]

java中多線程就是一個(gè)類或一個(gè)程序運(yùn)行或管理多個(gè)線程運(yùn)行任務(wù)的能力。每一個(gè)線程能夠獨(dú)立于其它線程而獨(dú)立運(yùn)行，當(dāng)然也能夠和其它線程協(xié)同運(yùn)行，一個(gè)類控制著它的全部線程。能夠決定哪個(gè)線程得到優(yōu)先級(jí)，哪個(gè)線程能夠訪問(wèn)其它類的資源，哪個(gè)線程開(kāi)始運(yùn)行，哪個(gè)保持休眠狀態(tài)。

以下是線程的機(jī)制圖：

線程的狀態(tài)表示線程正在進(jìn)行的活動(dòng)以及在此時(shí)間段內(nèi)所能完畢的任務(wù).線程有創(chuàng)建,可運(yùn)行,運(yùn)行中,堵塞,死亡五中狀態(tài).一個(gè)具有生命的線程,總是處于這五種狀態(tài)之中的一個(gè)：

1.創(chuàng)建狀態(tài)

使用new運(yùn)算符創(chuàng)建一個(gè)線程后,該線程僅僅是一個(gè)空對(duì)象,系統(tǒng)沒(méi)有分配資源,稱該線程處于創(chuàng)建狀態(tài)(new thread)

2.可運(yùn)行狀態(tài)

使用start()方法啟動(dòng)一個(gè)線程后,系統(tǒng)為該線程分配了除CPU外的所需資源,使該線程處于可運(yùn)行狀態(tài)(Runnable)

3.運(yùn)行中狀態(tài)

Java運(yùn)行系統(tǒng)通過(guò)調(diào)度選中一個(gè)Runnable的線程,使其占有CPU并轉(zhuǎn)為運(yùn)行中狀態(tài)(Running).此時(shí),系統(tǒng)真正運(yùn)行線程的run()方法.

4.堵塞狀態(tài)

一個(gè)正在運(yùn)行的線程因某種原因不能繼續(xù)運(yùn)行時(shí),進(jìn)入堵塞狀態(tài)(Blocked)

5.死亡狀態(tài)

線程結(jié)束后是死亡狀態(tài)(Dead)

同一時(shí)刻假設(shè)有多個(gè)線程處于可運(yùn)行狀態(tài),則他們須要排隊(duì)等待CPU資源.此時(shí)每一個(gè)線程自己主動(dòng)獲得一個(gè)線程的優(yōu)先級(jí)(priority),優(yōu)先級(jí)的高低反映線程的重要或緊急程度.可運(yùn)行狀態(tài)的線程按優(yōu)先級(jí)排隊(duì),線程調(diào)度根據(jù)優(yōu)先級(jí)基礎(chǔ)上的"先到先服務(wù)"原則.

線程調(diào)度管理器負(fù)責(zé)線程排隊(duì)和CPU在線程間的分配,并由線程調(diào)度算法進(jìn)行調(diào)度.當(dāng)線程調(diào)度管理器選種某個(gè)線程時(shí),該線程獲得CPU資源而進(jìn)入運(yùn)行狀態(tài).

線程調(diào)度是先占式調(diào)度,即假設(shè)在當(dāng)前線程運(yùn)行過(guò)程中一個(gè)更高優(yōu)先級(jí)的線程進(jìn)入可運(yùn)行狀態(tài),則這個(gè)線程馬上被調(diào)度運(yùn)行.先占式調(diào)度分為:獨(dú)占式和分時(shí)方式.

獨(dú)占方式下,當(dāng)前運(yùn)行線程將一直運(yùn)行下去,直到運(yùn)行完畢或因?yàn)槟撤N原因主動(dòng)放棄CPU,或CPU被一個(gè)更高優(yōu)先級(jí)的線程搶占

分時(shí)方式下,當(dāng)前運(yùn)行線程獲得一個(gè)時(shí)間片,時(shí)間到時(shí),即使沒(méi)有運(yùn)行完也要讓出CPU,進(jìn)入可運(yùn)行狀態(tài),等待下一個(gè)時(shí)間片的調(diào)度.系統(tǒng)選中其它可運(yùn)行狀態(tài)的線程運(yùn)行

分時(shí)方式的系統(tǒng)使每一個(gè)線程工作若干步,實(shí)現(xiàn)多線程同一時(shí)候運(yùn)行

另外請(qǐng)注意以下的線程調(diào)度規(guī)則（假設(shè)有不理解，不急。往下看）：

①假設(shè)兩個(gè)或是兩個(gè)以上的線程都改動(dòng)一個(gè)對(duì)象，那么把運(yùn)行改動(dòng)的方法定義為被同步的（Synchronized）,假設(shè)對(duì)象更新影響到僅僅讀方法，那么僅僅度方法也應(yīng)該定義為同步的

②假設(shè)一個(gè)線程必須等待一個(gè)對(duì)象狀態(tài)發(fā)生變化，那么它應(yīng)該在對(duì)象內(nèi)部等待，而不是在外部等待，它能夠調(diào)用一個(gè)被同步的方法，并讓這種方法調(diào)用wait()

③每當(dāng)一個(gè)方法改變某個(gè)對(duì)象的狀態(tài)的時(shí)候。它應(yīng)該調(diào)用notifyAll()方法，這給等待隊(duì)列的線程提供機(jī)會(huì)來(lái)看一看運(yùn)行環(huán)境是否已發(fā)生改變

④記住wait(),notify(),notifyAll()方法屬于Object類。而不是Thread類，細(xì)致檢查看是否每次運(yùn)行wait()方法都有相應(yīng)的notify()或notifyAll()方法。且它們作用與同樣的對(duì)象在java中每一個(gè)類都有一個(gè)主線程，要運(yùn)行一個(gè)程序。那么這個(gè)類當(dāng)中一定要有main方法。這個(gè)man方法也就是java class中的主線程。你能夠自己創(chuàng)建線程，有兩種方法，一是繼承Thread類，或是實(shí)現(xiàn)Runnable接口。普通情況下。最好避免繼承。因?yàn)閖ava中是單根繼承，假設(shè)你選用繼承，那么你的類就失去了彈性，當(dāng)然也不能完全否定繼承Thread,該方法編寫簡(jiǎn)單,能夠直接操作線程,適用于單重繼承情況。至于選用那一種。詳細(xì)情況詳細(xì)分析。

eg.繼承Thread

public class MyThread_1 extends Thread

{

public void run()

{

//some code

}

eg.實(shí)現(xiàn)Runnable接口

public class MyThread_2 implements Runnable

{

public void run()

{

//some code

}

當(dāng)使用繼承創(chuàng)建線程。這樣啟動(dòng)線程：

new MyThread_1().start()

當(dāng)使用實(shí)現(xiàn)接口創(chuàng)建線程，這樣啟動(dòng)線程：

new Thread(new MyThread_2()).start()

注意。事實(shí)上是創(chuàng)建一個(gè)線程實(shí)例，并以實(shí)現(xiàn)了Runnable接口的類為參數(shù)傳入這個(gè)實(shí)例，當(dāng)運(yùn)行這個(gè)線程的時(shí)候，MyThread_2中run里面的代碼將被運(yùn)行。

以下是完畢的樣例：

public class MyThread implements Runnable

{

public void run()

{

System.out.println("My Name is "+Thread.currentThread().getName());

}

public static void main(String[] args)

{

new Thread(new MyThread()).start();

}

運(yùn)行后將打印出：

My Name is Thread-0

你也能夠創(chuàng)建多個(gè)線程，像以下這樣

new Thread(new MyThread()).start();

那么會(huì)打印出：

My Name is Thread-0

My Name is Thread-1

My Name is Thread-2

看了上面的結(jié)果，你可能會(huì)覺(jué)得線程的運(yùn)行順序是依次運(yùn)行的。可是那僅僅是普通情況。千萬(wàn)不要用以為是線程的運(yùn)行機(jī)制。影響線程運(yùn)行順序的因素有幾點(diǎn)：首先看看前面提到的優(yōu)先級(jí)別

public class MyThread implements Runnable

{

public void run()

{

System.out.println("My Name is "+Thread.currentThread().getName());

}

public static void main(String[] args)

{

Thread t1=new Thread(new MyThread());

Thread t2=new Thread(new MyThread());

Thread t3=new Thread(new MyThread());

t2.setPriority(Thread.MAX_PRIORITY);//賦予最高優(yōu)先級(jí)

t1.start();

t2.start();

t3.start();

}

再看看結(jié)果：

My Name is Thread-1

My Name is Thread-0

My Name is Thread-2

線程的優(yōu)先級(jí)分為10級(jí)。分別用1到10的整數(shù)代表，默認(rèn)情況是5。上面的t2.setPriority(Thread.MAX_PRIORITY)等價(jià)與t2.setPriority(10）

然后是線程程序本身的設(shè)計(jì)，比方使用sleep,yield,join，wait等方法（詳情請(qǐng)看JDKDocument)

public class MyThread implements Runnable

{

public void run()

{

try

{

int sleepTime=(int)(Math.random()*100);//產(chǎn)生隨機(jī)數(shù)字，

Thread.currentThread().sleep(sleepTime);//讓其休眠一定時(shí)間，時(shí)間又上面sleepTime決定

//public static void sleep(long millis)throw InterruptedException （API）

System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" 睡了 "+sleepTime);

}catch(InterruptedException ie)//因?yàn)榫€程在休眠可能被中斷，所以調(diào)用sleep方法的時(shí)候須要捕捉異常

{

ie.printStackTrace();

}

public static void main(String[] args)

{

Thread t1=new Thread(new MyThread());

Thread t2=new Thread(new MyThread());

Thread t3=new Thread(new MyThread());

t1.start();

t2.start();

t3.start();

}

運(yùn)行后觀察其輸出：

Thread-0 睡了 11

Thread-2 睡了 48

Thread-1 睡了 69

上面的運(yùn)行結(jié)果是隨機(jī)的。再運(yùn)行非常可能出現(xiàn)不同的結(jié)果。

因?yàn)樯厦嫖以趓un中增加了休眠語(yǔ)句，當(dāng)線程休眠的時(shí)候就會(huì)讓出cpu。cpu將會(huì)選擇運(yùn)行處于runnable狀態(tài)中的其它線程。當(dāng)然也可能出現(xiàn)這樣的情況，休眠的Thread馬上進(jìn)入了runnable狀態(tài)。cpu再次運(yùn)行它。

[線程組概念]

線程是能夠被組織的。java中存在線程組的概念。每一個(gè)線程都是一個(gè)線程組的成員,線程組把多個(gè)線程集成為一個(gè)對(duì)象,通過(guò)線程組能夠同一時(shí)候?qū)Ξ?dāng)中的多個(gè)線程進(jìn)行操作,如啟動(dòng)一個(gè)線程組的全部線程等.Java的線程組由java.lang包中的Thread——Group類實(shí)現(xiàn).

ThreadGroup類用來(lái)管理一組線程,包括:線程的數(shù)目,線程間的關(guān)系,線程正在運(yùn)行的操作,以及線程將要啟動(dòng)或終止時(shí)間等.線程組還能夠包括線程組.在Java的應(yīng)用程序中,最高層的線程組是名位main的線程組,在main中還能夠增加線程或線程組,在mian的子線程組中也能夠增加線程和線程組,形成線程組和線程之間的樹(shù)狀繼承關(guān)系。像上面創(chuàng)建的線程都是屬于main這個(gè)線程組的。

借用上面的樣例，main里面能夠這樣寫：

public static void main(String[] args)

{

/***************************************

ThreadGroup(String name)

ThreadGroup(ThreadGroup parent, String name)

***********************************/

ThreadGroup group1=new ThreadGroup("group1");

ThreadGroup group2=new ThreadGroup(group1,"group2");

Thread t1=new Thread(group2,new MyThread());

Thread t2=new Thread(group2,new MyThread());

Thread t3=new Thread(group2,new MyThread());

t1.start();

t2.start();

t3.start();

}

線程組的嵌套，t1,t2,t3被增加group2,group2增加group1。

另外一個(gè)比較多就是關(guān)于線程同步方面的。試想這樣一種情況，你有一筆存款在銀行，你在一家銀行為你的賬戶存款，而你的妻子在還有一家銀行從這個(gè)賬戶提款，如今你有1000塊在你的賬戶里面。你存入了1000，可是因?yàn)檫€有一方也在對(duì)這筆存款進(jìn)行操作，人家開(kāi)始運(yùn)行的時(shí)候僅僅看到賬戶里面原來(lái)的1000元。當(dāng)你的妻子提款1000元后，你妻子所在的銀行就覺(jué)得你的賬戶里面沒(méi)有錢了，而你所在的銀行卻覺(jué)得你還有2000元。

看看以下的樣例：

class BlankSaving //儲(chǔ)蓄賬戶

{

private static int money=10000;

public void add(int i)

{

money=money+i;

System.out.println("Husband 向銀行存入了 [￥"+i+"]");

}

public void get(int i)

{

money=money-i;

System.out.println("Wife 向銀行取走了 [￥"+i+"]");

if(money<0)

System.out.println("剩余金額不足。");

}

public int showMoney()

{

return money;

}

class Operater implements Runnable

{

String name;

BlankSaving bs;

public Operater(BlankSaving b,String s)

{

name=s;

bs=b;

}

public static void oper(String name,BlankSaving bs)

{

if(name.equals("husband"))

{

try

{

for(int i=0;i<10;i++)

{

Thread.currentThread().sleep((int)(Math.random()*300));

bs.add(1000);

}

}catch(InterruptedException e){}

}else

{

try

{

for(int i=0;i<10;i++)

{

Thread.currentThread().sleep((int)(Math.random()*300));

bs.get(1000);

}

}catch(InterruptedException e){}

}

public void run()

{

oper(name,bs);

}

public class BankTest

{

public static void main(String[] args)throws InterruptedException

{

BlankSaving bs=new BlankSaving();

Operater o1=new Operater(bs,"husband");

Operater o2=new Operater(bs,"wife");

Thread t1=new Thread(o1);

Thread t2=new Thread(o2);

t1.start();

t2.start();

Thread.currentThread().sleep(500);

}

以下是當(dāng)中一次的運(yùn)行結(jié)果：

---------first--------------

Husband 向銀行存入了 [￥1000]

Wife 向銀行取走了 [￥1000]

Husband 向銀行存入了 [￥1000]

Wife 向銀行取走了 [￥1000]

Husband 向銀行存入了 [￥1000]

Wife 向銀行取走了 [￥1000]

Husband 向銀行存入了 [￥1000]

Wife 向銀行取走了 [￥1000]

Husband 向銀行存入了 [￥1000]

Wife 向銀行取走了 [￥1000]

Husband 向銀行存入了 [￥1000]

Wife 向銀行取走了 [￥1000]

Husband 向銀行存入了 [￥1000]

Wife 向銀行取走了 [￥1000]

Husband 向銀行存入了 [￥1000]

看到了嗎。這可不是正確的需求，在husband還沒(méi)有結(jié)束操作的時(shí)候，wife就插了進(jìn)來(lái)，這樣非常可能導(dǎo)致意外的結(jié)果。

解決的方法非常easy，就是將對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行操作方法聲明為synchronized,當(dāng)方法被該keyword聲明后，也就意味著，假設(shè)這個(gè)數(shù)據(jù)被加鎖，僅僅有一個(gè)對(duì)象得到這個(gè)數(shù)據(jù)的鎖的時(shí)候該對(duì)象才干對(duì)這個(gè)數(shù)據(jù)進(jìn)行操作。也就是當(dāng)你存款的時(shí)候。這筆賬戶在其它地方是不能進(jìn)行操作的，僅僅有你存款完畢。銀行管理人員將賬戶解鎖。其它人才干對(duì)這個(gè)賬戶進(jìn)行操作。

改動(dòng)public static void oper(String name,BlankSaving bs)為public static void oper(String name,BlankSaving bs)，再看看結(jié)果:

Husband 向銀行存入了 [￥1000]

Wife 向銀行取走了 [￥1000]

當(dāng)丈夫完畢操作后，妻子才開(kāi)始運(yùn)行操作，這樣的話，對(duì)共享對(duì)象的操作就不會(huì)有問(wèn)題了。

[wait and notify]

你能夠利用這兩個(gè)方法非常好的控制線程的運(yùn)行流程，當(dāng)線程調(diào)用wait方法后。線程將被掛起。直到被還有一線程喚醒（notify）或則是假設(shè)wait方法指定有時(shí)間得話，在沒(méi)有被喚醒的情況下，指定時(shí)間時(shí)間過(guò)后也將自己主動(dòng)被喚醒。

可是要注意一定，被喚醒并非指馬上運(yùn)行，而是從組塞狀態(tài)變?yōu)榭蛇\(yùn)行狀態(tài)。其是否運(yùn)行還要看cpu的調(diào)度。

事例代碼：

class MyThread_1 extends Thread

{

Object lock;

public MyThread_1(Object o)

{

lock=o;

}

public void run()

{

try

{

synchronized(lock)

{

System.out.println("Enter Thread_1 and wait");

lock.wait();

System.out.println("be notified");

}

}catch(InterruptedException e){}

}

class MyThread_2 extends Thread

{

Object lock;

public MyThread_2(Object o)

{

lock=o;

}

public void run()

{

synchronized(lock)

{

System.out.println("Enter Thread_2 and notify");

lock.notify();

}

public class MyThread

{

public static void main(String[] args)

{

int[] in=new int[0];//notice

MyThread_1 t1=new MyThread_1(in);

MyThread_2 t2=new MyThread_2(in);

t1.start();

t2.start();

}

運(yùn)行結(jié)果例如以下：

Enter Thread_1 and wait

Enter Thread_2 and notify

Thread_1 be notified

可能你注意到了在使用wait and notify方法得時(shí)候我使用了synchronized塊來(lái)包裝這兩個(gè)方法。這是因?yàn)檎{(diào)用這兩個(gè)方法的時(shí)候線程必須獲得鎖，也就是上面代碼中的lock[]，假設(shè)你不用synchronized包裝這兩個(gè)方法的得話。又或則鎖不一是同一把，比方在MyThread_2中synchronized(lock)改為synchronized(this),那么運(yùn)行這個(gè)程序的時(shí)候?qū)?huì)拋出java.lang.IllegalMonitorStateException運(yùn)行期異常。另外wait and notify方法是Object中的。并不在Thread這個(gè)類中。最后你可能注意到了這點(diǎn)：int[] in=new int[0];為什么不是創(chuàng)建new Object而是一個(gè)0長(zhǎng)度的數(shù)組，那是因?yàn)樵趈ava中創(chuàng)建一個(gè)0長(zhǎng)度的數(shù)組來(lái)充當(dāng)鎖更加高效。

Thread作為java中一重要組成部分。當(dāng)然還有非常多地方須要更深刻的認(rèn)識(shí)，上面僅僅是對(duì)Thread的一些常識(shí)和易錯(cuò)問(wèn)題做了一個(gè)簡(jiǎn)要的總結(jié)。若要真正的掌握java的線程，還須要自己多做總結(jié)

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的Java线程总结(转)的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。

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