Java线程：概念与原理
一、操作系统中线程和进程的概念
现在的操作系统是多任务操作系统。多线程是实现多任务的一种方式。
进程是指一个内存中运行的应用程序，每个进程都有自己独立的一块内存空间，一个进程中可以启动多个线程。比如在Windows系统中，一个运行的exe就是一个进程。
线程是指进程中的一个执行流程，一个进程中可以运行多个线程。线程总是属于某个进程，进程中的多个线程共享进程的内存。
并发执行是外界的感觉，在线程之间实际上轮换执行。
二、Java中的线程
使用java.lang.Thread类或者java.lang.Runnable接口编写代码来定义、实例化和启动新线程。
Java中，每个线程都有一个调用栈，即使不在程序中创建任何新的线程，线程也在后台运行着。
一个Java应用总是从main()方法开始运行，mainn()方法运行在一个线程内，它被称为主线程。
一旦创建一个新的线程，就产生一个新的调用栈。
线程总体分两类：用户线程和守候线程。
当所有用户线程执行完毕的时候，JVM自动关闭。但是守候线程却不独立于JVM，守候线程一般是由操作系统或者用户自己创建的。
三、Java线程：创建与启动
a.定义线程
1、扩展java.lang.Thread类。
此类中有个run()方法：
public void run()
如果该线程是使用独立的 Runnable 运行对象构造的，则调用该 Runnable 对象的 run 方法；否则，该方法不执行任何操作并返回。
Thread 的子类应该重写该方法。
2、实现java.lang.Runnable接口。
void run()
使用实现接口 Runnable 的对象创建一个线程时，启动该线程将导致在独立执行的线程中调用对象的 run 方法。
方法 run 的常规协定是，它可能执行任何所需的操作。
b.实例化线程
1、如果是扩展java.lang.Thread类的线程，则直接new即可。
2、如果是实现了java.lang.Runnable接口的类，则用Thread的构造方法：
Thread(Runnable target)
Thread(Runnable target, String name)
Thread(ThreadGroup group, Runnable target)
Thread(ThreadGroup group, Runnable target, String name)
Thread(ThreadGroup group, Runnable target, String name, long stackSize)
c.启动线程
在线程的Thread对象上调用start()方法，而不是run()或者别的方法。
在调用start()方法之前：线程处于新状态中，新状态指有一个Thread对象，但还没有一个真正的线程。
在调用start()方法之后：发生了一系列复杂的事情
启动新的执行线程（具有新的调用栈）；
该线程从新状态转移到可运行状态；
当该线程获得机会执行时，其目标run()方法将运行。
注意：对Java来说，run()方法没有任何特别之处。像main()方法一样，它只是新线程知道调用的方法名称(和签名)。因此，在Runnable上或者Thread上调用run方法是合法的。但并不启动新的线程。
示例一：
1、实现Runnable接口的多线程例子
/**
* 实现Runnable接口的类
*
*/
public class ThreadTest implements Runnable {
private String name;
public ThreadTest (String name) {
this.name = name;
}
public void run() {
for (int i = 0; i < 10; i++) {
for (long k = 0; k < 1000000; k++) ;
System.out.println(name + ": " + i);
}
}
}
/**
* 测试Runnable类实现的多线程程序
*
*/
public class TestRunnable {
public static void main(String[] args) {
ThreadTest ts1 = new ThreadTest ("张三");
ThreadTest ts2 = new ThreadTest ("李四");
Thread t1 = new Thread(ts1);
Thread t2 = new Thread(ts2);
t1.start();
t2.start();
}
}
四、线程调度
线程调度是指系统为线程分配处理器使用权的过程：协同式、抢占式。
协同式：线程的执行时间由线程本身控制，线程把自己的工作执行完了之后，要主动通知系统切换到另一个线程上。坏处：线程执行时间不可控制。
抢占式：每个线程将由系统来分配执行时间，线程的切换不由线程本身来决定。Java使用该种调用方式。
线程优先级：在一些平台上(操作系统线程优先级比Java线程优先级少)不同的优先级实际会变得相同；优先级可能会被系统自行改变。
五、同步和锁定
1、锁的原理
Java中每个对象都有一个内置锁
当程序运行到非静态的synchronized同步方法上时，自动获得与正在执行代码类的当前实例（this实例）有关的锁。获得一个对象的锁也称为获取锁、锁定对象、在对象上锁定或在对象上同步。
当程序运行到synchronized同步方法或代码块时才该对象锁才起作用。
一个对象只有一个锁。所以，如果一个线程获得该锁，就没有其他线程可以获得锁，直到第一个线程释放（或返回）锁。这也意味着任何其他线程都不能进入该对象上的synchronized方法或代码块，直到该锁被释放。
释放锁是指持锁线程退出了synchronized同步方法或代码块。
关于锁和同步：
1）只能同步方法，而不能同步变量和类；
2）如果两个线程要执行一个类中的synchronized方法，并且两个线程使用相同的实例来调用方法，那么一次只能有一个线程能够执行方法，另一个需要等待，直到锁被释放。也就是说：如果一个线程在对象上获得一个锁，就没有任何其他线程可以进入（该对象的）类中的任何一个同步方法。
3）、如果线程拥有同步和非同步方法，则非同步方法可以被多个线程自由访问而不受锁的限制。
4）、线程睡眠时，它所持的任何锁都不会释放。
5）、线程可以获得多个锁。比如，在一个对象的同步方法里面调用另外一个对象的同步方法，则获取了两个对象的同步锁。
6）、在使用同步代码块时候，应该指定在哪个对象上同步，也就是说要获取哪个对象的锁。例如：
public int fix(int y) {
synchronized (this) {
x = x - y;
}
return x;
} |
|
收藏
淘帖
踩
