線程的狀態
首先了解一下什么是線程的狀態,線程狀態就是當線程被創建(new),並且啟動(start)后,它不是一啟動就進入了執行狀態(run),也不是一直都處於執行狀態。
這里說一下Java 的Thread類里面有一個State方法,這個方法里面涵蓋了6種線程的狀態,如下:
public enum State {
// 尚未啟動的線程的線程狀態。
NEW,
// 可運行線程的線程狀態。
RUNNABLE,
// 線程的線程狀態被阻塞,等待監視器鎖定。
BLOCKED,
// 等待線程的線程狀態。
WAITING,
// 具有指定等待時間的等待線程的線程狀態。
TIMED_WAITING,
// 終止線程的線程狀態。
TERMINATED;
}
導致這六種線程狀態發生的條件
-
New -- 新建
線程剛被創建,不過還沒有被啟動(還沒有調用start方法) -
Runnable -- 可運行
處於可運行狀態的線程正在Java虛擬機中執行,但是它可能正在等待來自操作系統(例如處理器)的其他資源。 -
Blocked -- 鎖阻塞
當一個線程想獲取一個對象鎖,不過該對象鎖被其它的線程持有時,該線程就會進入鎖阻塞狀態;當該線程持有鎖的時候,該線程將會變成可運行的狀態. -
Waiting -- 無限等待
當一個線程在等待另一個線程執行一個(喚醒)動作時,該線程就會進入無限等待狀態。進入這個狀態后是不能自動喚醒的,要等待另一個線程調用notify()方法,或notifyall()方法才能夠被喚醒。 -
Timed_Waiting -- 計時等待
類似於無限等待狀態,有幾個方法有超時參數,如:Thread.sleep、Object.wait方法。調用這些方法,進入計時等待狀態。計時等待狀態將會一直保持到超時期滿或者接收到喚醒通知。 -
terminated -- 被終止
- 因為run方法的正常退出而死亡。
- 因為沒有捕獲的異常,終止了run方法而死亡。
等待喚醒案例切入
- 顧客要去飯店吃飯,自助下單,說明要吃什么,數量是多少。下完單以后,顧客就等待該飯店廚師做飯菜,也就是Waiting狀態(無限等待狀態)。
- 廚師收到下單信息,開始做飯菜,做好飯菜,把飯菜遞到顧客桌面上,顧客看到飯菜已經來了(notify方法),就可以開吃了(等待喚醒機制)。
線程之間的通信
分析
創建一個顧客線程:下單,告知廚師要什么菜,菜的數量,調用wait方法,放棄CPU的執行,進入到無限等待狀態(Waiting)
創建一個廚師線程:看到下單,花了3秒鍾做飯菜,做好之后,調用notify方法,喚醒顧客吃飯了。
注意
顧客線程和廚師線程,必須使用同步代碼塊包裹起來,保證等待和喚醒只能有一個在執行。
同步使用的鎖對象必須保證唯一。
只有鎖對象才能夠調用Object.wait方法和Object.notify方法。
Java 代碼實現
public class Demo01WaitNotify {
public static void main(String[] args) {
// 創建鎖對象(要保證鎖唯一)
Object object = new Object();
// 創建一個顧客線程
new Thread() {
@Override
public void run() {
// 使用同步代碼塊包裹起來,保證等待和喚醒只能有一個在執行。
synchronized (object) {
// 顧客下單
System.out.println("我要一個西虹市炒番茄,一個馬鈴薯炒土豆,兩碗米飯");
// 調用wait方法,放棄CPU的執行,進入到無限等待狀態(Waiting)
try {
object.wait();
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
// 喚醒之后(飯菜上來后),吃飯!!!真香。
System.out.println("我就是餓死,從這里跳下去,也不會吃你們一口飯。。。真香!!!!");
}
}
}.start();
// 創建一個廚師線程
new Thread() {
@Override
public void run() {
// 廚師收到下單請求,花三秒鍾把飯菜做好
try {
Thread.sleep(3000);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
// 使用同步代碼塊包裹起來,保證等待和喚醒只能有一個在執行。
synchronized (object) {
System.out.println("我的飯菜三秒鍾做好了,你食唔食哦?");
// 做好之后,調用notify方法,喚醒顧客吃飯了。
object.notify();
}
}
}.start();
}
}
控制台輸出:
我要一個西虹市炒番茄,一個馬鈴薯炒土豆,兩碗米飯
我的飯菜三秒鍾做好了,你食唔食哦?
我就是餓死,從這里跳下去,也不會吃你們一口飯。。。真香!!!!
備注:上面的代碼,存在線程間的通信,那什么又是線程間的通信呢?簡單的說,就是多個線程在處理同一個資源,但是處理的動作(線程的任務)卻不同。如上,廚師線程做飯菜,顧客線程吃飯菜。那為什么要進行線程間的通信呢?多個線程並發執行的時候,在默認情況下CPU是隨機切換線程的,當我們需要多個線程來共同完成一件任務,並且希望它們有規律的執行的時候,那么多線程就之間就需要一些協調通信,來達到多線程共同操作一份數據。
對代碼中通信的理解
對又沒有飯菜進行判斷——
1、沒有飯菜(False)。
2、顧客下單。
3、廚師做飯菜。
4、顧客線程等待。
5、廚師做好飯菜
6、修改飯菜的狀態(True)
7、有飯菜,廚師線程提醒顧客線程吃飯菜。
8、廚師線程等待
9、吃完飯菜,修改飯菜的狀態(False)
這就是顧客線程與廚師線程之間的通信。以此類推,其它Java程序中多線程的通信也是同樣的道理。