Java 多线程回顾

作java web开发，一直以来比较依赖java框架和oracle数据库的功能。由于通常遇到高并发的状况并很少，企业内软件多半用户数很少，即便偶尔遇到，也都在oracle数据库中处理了。

对java的多线程开发，一直以来只有一个简单的概念，没有深刻使用理解过，但愿此次利用网上的内容，可以回顾一下。

多线程相关概念

进程：一个内存中运行的应用程序，每一个进程都有本身独立的一块内存空间，一个进程中能够启动多个线程。好比在Windows系统中，一个运行的exe就是一个进程。

线程：进程中的一个执行流程，一个进程中能够运行多个线程。好比java.exe进程中能够运行不少线程。线程老是属于某个进程，进程中的多个线程共享进程的内存。

操做系统中的进程是资源的组织单位。进程有一个包含了程序内容和数据的地址空间，以及其它的资源，包括打开的文件、子进程和信号处理器等。不一样进程的地址空间是互相隔离的。而线程表示的是程序的执行流程，是CPU调度的基本单位。线程有本身的程序计数器、寄存器、栈和帧等。引入线程的动机在于操做系统中阻塞式I/O的存在。当一个线程所执行的I/O被阻塞的时候，同一进程中的其它线程可使用CPU来进行计算。这样的话，就提升了应用的执行效率。线程的概念在主流的操做系统和编程语言中都获得了支持。

线程与进程的区别：

• 地址空间: 进程内的一个执行单元;进程至少有一个线程，它们共享进程的地址空间;而进程有本身独立的地址空间;

• 资源拥有: 进程是资源分配和拥有的单位,同一个进程内的线程共享进程的资源

• 线程是处理器调度的基本单位,但进程不是.

• 两者都可并发执行.

线程相关的状态以及转换

线程共有下面4种状态：

• 新建状态（New）：新建立了一个线程对象，当你用new建立一个线程时，该线程还没有运行。

• 就绪状态（Runnable）：线程对象建立后，其余线程调用了该对象的start（）方法。该状态的线程位于可运行线程池中，变得可运行，等待获取CPU的使用权。

• 运行状态（Running）：就绪状态的线程获取了CPU，执行程序代码。

• 阻塞状态（Blocked）：阻塞状态是线程由于某种缘由放弃CPU使用权，暂时中止运行。直到线程进入就绪状态，才有机会转到运行状态。阻塞的状况分三种：

  等待阻塞：运行的线程执行wait（）方法，JVM会把该线程放入等待池中。

  同步阻塞：运行的线程在获取对象的同步锁时，若该同步锁被别的线程占用，则JVM把该线程放入锁。

  其余阻塞：运行的线程执行sleep（）或join（）方法，或者发出了I/O请求时，JVM会把该线程置为阻塞状态。当sleep（）状态超时、join（）等待线程终止或者超时、或者I/O处理完毕时，线程从新转入就绪状态。

• 死亡状态（Dead）：

  因为run方法的正常退出而天然死亡;

  没有捕获到的异常事件终止了run方法的执行，从而致使线程忽然死亡

状态之间的转换能够用下面的两张图来展现

多线程实现方法

• 继承Thread类

  public class TestThread extends Thread { @Override public void run() { super.run(); for (int i = 0; i < 1000; i++) { System.out.println(“T-“ + i);

  try
            {
                Thread.sleep(800);
            } catch (InterruptedException e)
            {
                e.printStackTrace();
            }
  
        }
  
    }   }

• 实现Runnable接口

  public class TestRunnable implements Runnable {

  @Override
    public void run()
    {
        for (int i = 0; i < 1000; i++)
        {
            System.out.println("R-" + i);
  
            try
            {
                Thread.sleep(1000);
            } catch (InterruptedException e)
            {
                e.printStackTrace();
            }
  
        }
    }
  
    public static void main(String[] args)
    {
        Thread runnable = new Thread(new TestRunnable());
        Thread thread = new TestThread();
        thread.start();
        runnable.start();
    }   }

运行结果：

线程的分类

• 守护线程（daemon threads）

守护线程一般为普通线程提供服务，它们一般有一个无限循环，等待服务请求或执行线程的任务，在没有其余的非守护线程运行时，守护线程将中止工做。即便你不建立任何线程，Java应用程序在默认状况下建立多个线程。他们大可能是守护线程，主要用于处理任务，如垃圾收集或JMX。

守护线程的特色：

1. 优先级很是低

2. 只有当同一个程序的任何其余线程正在运行时执行。

3. 当线程只剩下守护线程的时候，JVM就会退出.可是若是还有其余的任意一个用户线程还在，JVM就不会退出.

• 非守护线程 （non-daemon threads）或普通线程或用户线程（user threads）

用户线程和守护线程二者几乎没有区别，惟一的不一样之处就在于虚拟机的离开：若是用户线程已经所有退出运行了，只剩下守护线程存在了，虚拟机也就退出了。 由于没有了被守护者，守护线程也就没有工做可作了，也就没有继续运行程序的必要了

在JAVA中经过调方法Thread.setDaemon(true)将线程转为守护线程。但须要注意的有：

1. 但必须在调Thread.start()方法以前，由于一旦线程正在运行，你不能修改它的守护进程的状态。

2. 在Daemon线程中产生的新线程也是Daemon的

3. 守护线程应该永远不去访问固有资源，如文件、数据库，由于它会在任什么时候候甚至在一个操做的中间发生中断。

代码示例：

public class DaemonThread
{

	public static void main(String[] args)
	{
		Thread thread = new Thread(new ThreadRunnable());
		thread.setDaemon(true);
		thread.start();

		try
		{
			Thread.sleep(750);
		} catch (InterruptedException e)
		{
			e.printStackTrace();
		}
		System.out.println("Main Thread ending");
	}

}

class ThreadRunnable implements Runnable
{

	@Override
	public void run()
	{
		int count = 0;
		while (true)
		{
			System.out.println("Hello from Worker " + count++);
			try
			{
				Thread.sleep(350);
			} catch (InterruptedException e)
			{
				e.printStackTrace();
			}
		}
	}
}

运行结果：

Hello from Worker 0
Hello from Worker 1
Hello from Worker 2
Main Thread ending

从运行结果能够看到，随着主线程的结果，原本是无限循环的子线程，也跟着结束了，说明守护线程不会影响程序的结束。

线程状态的转换

线程的状态转换，主要是由sleep（）、wait（）、yeid（）、join（）等几个方法来实现（stop()、interrupt()等方法貌似都有必定的问题，不是很推荐使用）。

sleep方法与wait方法的区别：

sleep方法是静态方法，wait方法是非静态方法。

sleep方法在时间到后会本身“醒来”，但wait不能，必须由其它线程经过notify（All）方法让它“醒来”。

sleep方法一般用在不须要等待资源状况下的阻塞，像等待线程、数据库链接的状况通常用wait。

sleep/wait与yeld方法的区别：

调用sleep或wait方法后，线程即进入block状态，而调用yeld方法后，线程进入runnable状态。

wait与join方法的区别：

wait方法体现了线程之间的互斥关系，而join方法体现了线程之间的同步关系。

wait方法必须由其它线程来解锁，而join方法不须要，只要被等待线程执行完毕，当前线程自动变为就绪。

join方法的一个用途就是让子线程在完成业务逻辑执行以前，主线程一直等待直到全部子线程执行完毕。