Java并发编程的艺术（五）——线程和线程的状态

2024-09-04 02:36:34

线程

什么是线程

操作系统调度的最小单元就是线程，也叫轻量级进程。

为什么要使用多线程

多线程程序能够更有效率地利用多处理器核心。
用户响应时间更快。
方便程序员将程序模型映射到Java提供的多线程编程模型上。

线程的状态

1. 初始态 NEW

线程被构建，但是还没有调用start()方法调用。

2 运行态 RUNNABLE

运行态又分为就绪态和运行态：

就绪态：该状态下线程已经具备执行所需要的所有资源，只等CPU分配执行权就能运行。所有的就绪态线程都排在就绪队列中。
运行态：获取CPU执行权的正在执行的线程。每个CPU同时只有一条运行态的线程。

3.阻塞态

表示线程阻塞于锁。

当线程请求一个资源失败的时候，就会进入阻塞态。Java中阻塞态就是指线程获取锁失败后进入的状态。是被动进入的。
所有阻塞态的线程被排在阻塞队列当中。
处于阻塞态的线程会不断请求资源，当请求成功的时候，就会又进入就绪队列等待执行。

4.等待态

当前线程中调用wait join park时，线程就会进入等待态。
等待态的线程放在等待队列中。
需要又其他线程的唤醒才行。
会释放资源。

5.超时等待态

当线程中调用sleep wait join parkNanos parkUntil时，就是让线程进入等待态。
与等待态不同，不是因为请求不到资源，这是主动进入的，需要其他线程对其进行唤醒。
等待态的线程没有CPU执行权和占有资源。
到了超时时间后进入阻塞队列，开始竞争锁。

6.终止态

线程执行结束后的状态。

线程状态转换

初始态 ——> 就绪态
当调用线程对象的start()方法就会进入就绪态。当就绪态队列中没有线程，那就直接进入运行态。
就绪态 ——> 运行态
由系统调度。
运行态 ——> 就绪态
调用Thread.yield()函数或者系统调度完成。
运行态 ——> 阻塞态
线程获取锁失败。
阻塞态 ——> 就绪态
获取到锁。
运行态 ——> 等待态
调用Object.wait() 方法，其调用必须是在同步块内部由同步块的锁对象调用。
调用Thread.join() LockSupport.part() 方法。
等待态 ——> 就绪态
锁对象被调用了Object.notify() 方法，并且等待的线程不需要锁。
还有Object.notifyAll() LockSupport.unpark(Tread) 方法。
等待态 ——> 阻塞态
锁对象 notify的时候，被等地啊线程还需要锁同步。

知识点

wait方法会释放CPU的执行权和占有的锁。
sleep方法会释放CPU的使用权，但是任然占有锁；线程被放入超时等待队列，它会使线程较长时间得不到运行。
wait和notify必须配套使用，必须使用同一把锁。
wait和notify必须放在一个同步块中。
notify和notifyAll的区别在于，前者只唤醒等待队列中的一个线程，而后者是所有线程。

Daemon 线程

作用

是一种支持型线程，主要用作程序中后台调度和支持性共工作。

如果一个Java虚拟机中不存在非Deamon线程的时候，Java虚拟机就会退出，因为不会再有任务了呀。

Java线程使用

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