一個進程包括由操作系統分配的內存空間,包含一個或多個線程。一個線程不能獨立的存在,它必須是進程的一部分。一個進程一直運行,直到所有的非守護線程都結束運行后才能結束。
多線程能滿足程序員編寫高效率的程序來達到充分利用 CPU 的目的。
一個線程的生命周期
線程是一個動態執行的過程,它也有一個從產生到死亡的過程。
下圖顯示了一個線程完整的生命周期。
- 新建狀態:
使用 new 關鍵字和 Thread 類或其子類建立一個線程對象后,該線程對象就處於新建狀態。它保持這個狀態直到程序 start() 這個線程。
- 就緒狀態:
當線程對象調用了start()方法之后,該線程就進入就緒狀態。就緒狀態的線程處於就緒隊列中,要等待JVM里線程調度器的調度。
- 運行狀態:
如果就緒狀態的線程獲取 CPU 資源,就可以執行 run(),此時線程便處於運行狀態。處於運行狀態的線程最為復雜,它可以變為阻塞狀態、就緒狀態和死亡狀態。
- 阻塞狀態:
如果一個線程執行了sleep(睡眠)、suspend(掛起)等方法,失去所占用資源之后,該線程就從運行狀態進入阻塞狀態。在睡眠時間已到或獲得設備資源后可以重新進入就緒狀態。可以分為三種:
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等待阻塞:運行狀態中的線程執行 wait() 方法,使線程進入到等待阻塞狀態。
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同步阻塞:線程在獲取 synchronized 同步鎖失敗(因為同步鎖被其他線程占用)。
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其他阻塞:通過調用線程的 sleep() 或 join() 發出了 I/O 請求時,線程就會進入到阻塞狀態。當sleep() 狀態超時,join() 等待線程終止或超時,或者 I/O 處理完畢,線程重新轉入就緒狀態。
- 關鍵理解在於:阻塞狀態的線程並不會立即轉為就緒狀態,而是在等獲得相應資源后,才進入就緒狀態。如獲得synchnized鎖。
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- 死亡狀態:
一個運行狀態的線程完成任務或者其他終止條件發生時,該線程就切換到終止狀態。
線程的優先級
每一個 Java 線程都有一個優先級,這樣有助於操作系統確定線程的調度順序。
Java 線程的優先級是一個整數,其取值范圍是 1 (Thread.MIN_PRIORITY ) - 10 (Thread.MAX_PRIORITY )。
默認情況下,每一個線程都會分配一個優先級 NORM_PRIORITY(5)。
具有較高優先級的線程對程序更重要,並且應該在低優先級的線程之前分配處理器資源。但是,線程優先級不能保證線程執行的順序,而且非常依賴於平台。
一.Java多線程里的Thread.currentThread()含義理解:
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1. 采用實現 Runnable、Callable 接口的方式創建多線程時,線程類只是實現了 Runnable 接口或 Callable 接口,還可以繼承其他類。
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2. 使用繼承 Thread 類的方式創建多線程時,編寫簡單,如果需要訪問當前線程,則無需使用 Thread.currentThread() 方法,直接使用 this 即可獲得當前線程。
線程的幾個主要概念
在多線程編程時,你需要了解以下幾個概念:
- 線程同步
- 線程間通信
- 線程死鎖
- 線程控制:掛起、停止和恢復
多線程的使用
有效利用多線程的關鍵是理解程序是並發執行而不是串行執行的。例如:程序中有兩個子系統需要並發執行,這時候就需要利用多線程編程。
通過對多線程的使用,可以編寫出非常高效的程序。不過請注意,如果你創建太多的線程,程序執行的效率實際上是降低了,而不是提升了。
請記住,上下文的切換開銷也很重要,如果你創建了太多的線程,CPU 花費在上下文的切換的時間將多於執行程序的時間!