JAVA學(xué)習(xí)筆記——多線程(并發(fā))
多線程的用途
程序的某一部分正在等一個(gè)事件或資源,而你又不想讓它把整個(gè)程序都給阻塞了。因此你可以創(chuàng)建一個(gè)與該事件或資源相關(guān)的線程,讓它與主程序分開來運(yùn)行,例如在運(yùn)算的同時(shí),監(jiān)視鍵盤的輸入。
多線程的缺點(diǎn)
共享資源時(shí),會(huì)降低運(yùn)行效率;額外的消耗CPU資源;使用不當(dāng)會(huì)拋出異常、或引發(fā)一些不正常狀態(tài);與平臺(tái)有一定的相關(guān)性。
線程的狀態(tài)
1. new:線程剛剛建好,還未啟動(dòng)。
2. runable:排在隊(duì)列中等待被分配CPU時(shí)間片。
3. dead:被中止的狀態(tài)。
4. blocked:由于非CPU時(shí)間片原因而不能運(yùn)行的線程(如sleep()、wait()、IO問題)
實(shí)現(xiàn)方法
1. 創(chuàng)造一個(gè)類去實(shí)現(xiàn)runable接口,并重寫run()方法,然后實(shí)例化出來一個(gè)對(duì)象A,然后在主程序中用A作為參數(shù)創(chuàng)建一個(gè)Thread類的對(duì)象,調(diào)用其中的start()來啟動(dòng)線程。(翁愷與孫鑫推薦用此種方法創(chuàng)建線程)
2. 從Thread類中派生出一個(gè)類,重寫run()方法,然后在主線程中創(chuàng)建一個(gè)對(duì)象,調(diào)用其中的start()方法來啟動(dòng)線程。(BruceEckel則推薦用此種方法創(chuàng)建線程)
主要函數(shù)
start():啟動(dòng)一個(gè)進(jìn)程。
stop():結(jié)束一個(gè)進(jìn)程,由于它不會(huì)釋放對(duì)象的鎖,所以現(xiàn)在已經(jīng)不提倡使用它了。
suspend():掛起進(jìn)程。(不推薦使用)
resume():喚醒進(jìn)程。(不推薦使用)
interrupt():打斷
yield():主動(dòng)放棄CPU的占用,也可能在未執(zhí)行到此語(yǔ)句時(shí),被虛擬機(jī)強(qiáng)制放棄,所以一般不能用來嚴(yán)格控制線程。
sleep():暫停線程一段時(shí)間,然后重新進(jìn)入CPU使用序列排隊(duì),所以并不能準(zhǔn)確地設(shè)定線程的暫停時(shí)間,所設(shè)定的時(shí)間只是最少的使用時(shí)間(異常情況不算)。另外,一定要放在try域中。
setPriority():設(shè)置線程的優(yōu)先級(jí)。
getPriority():獲取線程的優(yōu)先級(jí)。由不同操作系統(tǒng)的優(yōu)先級(jí)設(shè)定不太一樣,所以對(duì)優(yōu)先級(jí)的操作最好使用MIN_PRIORITY, NORM_PRIORITY, 和MIN_PRORITY來表示。
setDaemon():用于將線程設(shè)置為Daemon線程,但必須在線程啟動(dòng)之前。
isDaemon():判斷線程是否為Daemon線程。
isAlive():判斷線程是否還存在。
join():用于不同線程間的聯(lián)系,當(dāng)一個(gè)線程1調(diào)用另一個(gè)線程2的join()方法,那么線程1在線程2結(jié)束前就會(huì)被掛起(除非設(shè)置timeout)。由于也可以被interrupt()打斷,所以也要放在try域中。
currentThread():獲得當(dāng)前線程,即執(zhí)行此方法的線程。
getName():獲得線程的名字。
getThreadGroup():獲得線程所屬的線程組。
Daemon線程
Daemon線程在后臺(tái)運(yùn)行,當(dāng)所有的非Daemon線程結(jié)束了,Daemon線程也隨之結(jié)束,另外在Daemon線程中創(chuàng)建的線程,都默認(rèn)設(shè)置為Daemon線程。
解決共享資源沖突
防止資源沖突的兩種方法:同步塊和同步方法。
同步塊:需要將要同步的代碼放到synchronized(object){}中,由于每個(gè)對(duì)象均有一個(gè)監(jiān)視器(鎖),所以其中的object可為任意類的對(duì)象,靜態(tài)方法則默認(rèn)使用類的Class對(duì)象。
同步方法:將需要同步的代碼放到某一方法中,且將方法設(shè)置為synchronized。
進(jìn)程間的協(xié)作
當(dāng)發(fā)生nodify()的時(shí)候,發(fā)生wait()的地方才可以繼續(xù)運(yùn)行,且它們必須放在同一個(gè)對(duì)象的同步塊或同步方法之中。
wait()后將當(dāng)前線程放到一個(gè)等待隊(duì)列中,nodify()后從等待隊(duì)列中隨意激活一個(gè)。
線程組
線程組是一個(gè)裝線程的容器。用Joshua Bloch,也就是負(fù)責(zé)修補(bǔ)和改進(jìn)JDK 1.2的Java容器類庫(kù)的那位Sun的軟件架構(gòu)師,的話來講,它的意義可以概括為:“最好把線程組看成是一次不成功的實(shí)驗(yàn),或者就當(dāng)它根本不存在。”
Java運(yùn)行時(shí)的幾個(gè)系統(tǒng)線程
Referrence Handler:系統(tǒng)用來控制引用的線程。(優(yōu)先級(jí):10)
Finalizer:垃圾收集器。(優(yōu)先級(jí):8)
Singnal Dispatcher:信號(hào)分配器。(優(yōu)先級(jí):10)
Compiler Thread:用于優(yōu)化。(優(yōu)先級(jí):10)
其他一些小問題
※ JAVA中只有除long和double以外的基本類型的賦值和返回式原子操作,其他的操作即使看上去非常像原子操作,我們也最好加上synchronized,這也算是JAVA與C++的一點(diǎn)不同之處吧。最安全的原子操作只有讀取和對(duì)primitive賦值這兩種。
※ 如果你要防止訪問資源沖突,就索性把類中的所有的方法全都synchronize了,因?yàn)榕袛嗄男┓椒ㄔ?/SPAN>synchronize很難的,而且synchronize對(duì)性能的影響也不大。
※ 對(duì)象使用完之后,要記得賦值為null,也就是釋放其內(nèi)存空間。
※ Thread類的對(duì)象不會(huì)因?yàn)闆]有引用而被垃圾收集起收集掉,直到其線程結(jié)束。
※ volatile標(biāo)記用來排除優(yōu)化,否則,編譯器僅會(huì)讀取緩存中的變量。
參考:《Think In JAVA第三版》、翁愷java教學(xué)視頻、孫鑫java教學(xué)視頻。