08.Java 线程机制
- 格式:ppt
- 大小:57.50 KB
- 文档页数:19
java线程知识点总结1. 线程的概念:线程是程序执行流的最小单元,它是进程中的一个实体,包含有线程ID、程序计数器、寄存器集合和栈。
一个进程可以包含多个线程。
2. 线程的创建:Java中可以通过继承Thread类或者实现Runnable接口来创建线程。
继承Thread类需要重写run()方法,在run()方法中定义线程的任务内容;实现Runnable接口需要实现run()方法,并将Runnable对象传递给Thread类的构造方法。
3. 线程的启动:创建线程对象后,调用start()方法来启动线程。
start()方法会在新线程中调用run()方法。
4. 线程的运行状态:线程有多个状态,包括新建状态、就绪状态、运行状态、阻塞状态和结束状态。
新建状态表示线程已经被创建,但尚未启动;就绪状态表示线程可以运行,但还没有获得CPU执行时间;运行状态表示线程正在执行任务;阻塞状态表示线程暂时停止执行,等待某个条件满足;结束状态表示线程已经执行完毕。
5. 线程的同步:线程同步是为了保证多个线程能够有序地访问共享资源。
常用的同步方法有synchronized关键字、Lock接口和Condition接口等。
6. 线程的通信:线程通信是指多个线程之间通过共享对象进行信息传递。
Java提供了wait()、notify()和notifyAll()等方法来实现线程间的通信。
7. 线程的死锁:线程死锁是指两个或多个线程因争夺资源而造成的互相等待的状态,导致程序无法继续执行。
如果线程发生死锁,可以通过检测、避免和解除死锁来解决问题。
8. 线程池:线程池是一种用来管理线程的机制,它可以重用线程,避免频繁创建和销毁线程的开销。
Java中的线程池是通过Executor框架来实现的,可以使用ThreadPoolExecutor类创建和管理线程池。
9. 并发工具类:Java提供了一些并发工具类来简化并发编程,如CountDownLatch、CyclicBarrier、Semaphore等。
Java线程知识深入解析一般来说,我们把正在计算机中执行的程序叫做"进程"(Process) ,而不将其称为程序(Program)。
所谓"线程"(Thread),是"进程"中某个单一顺序的控制流。
新兴的操作系统,如Mac,Windows NT,Windows95等,大多采用多线程的概念,把线程视为基本执行单位。
线程也是Java中的相当重要的组成部分之一。
甚至最简单的Applet也是由多个线程来完成的。
在Java中,任何一个Applet 的paint()和update()方法都是由AWT(Abstract Window Toolkit)绘图与事件处理线程调用的,而Applet 主要的里程碑方法——init(),start(),stop()和destory() ——是由执行该Applet的应用调用的。
单线程的概念没有什么新的地方,真正有趣的是在一个程序中同时使用多个线程来完成不同的任务。
某些地方用轻量进程(Lightweig ht Process)来代替线程,线程与真正进程的相似性在于它们都是单一顺序控制流。
然而线程被认为轻量是由于它运行于整个程序的上下文内,能使用整个程序共有的资源和程序环境。
作为单一顺序控制流,在运行的程序内线程必须拥有一些资源作为必要的开销。
例如,必须有执行堆栈和程序计数器在线程内执行的代码只在它的上下文中起作用,因此某些地方用"执行上下文"来代替"线程"。
线程属性为了正确有效地使用线程,必须理解线程的各个方面并了解Java 实时系统。
必须知道如何提供线程体、线程的生命周期、实时系统如何调度线程、线程组、什么是幽灵线程(Demo nThread)。
(1)线程体所有的操作都发生在线程体中,在Java中线程体是从Thread类继承的run()方法,或实现Runnable接口的类中的run()方法。
java线程实现原理
Java线程的实现原理可以分为两个方面:线程的状态和线程的调度。
线程的状态
Java线程的状态包括五种,分别是:
1. 新建(NEW)状态:当线程对象被创建时,它处于新建状态。
2. 运行(RUNNABLE)状态:当调用线程的start()方法时,线程处于就绪状态,当CPU分配到时间时,线程开始执行代码,进入运行状态。
3. 阻塞(BLOCKED)状态:线程已经获取锁,但锁被其他线程持有,当前线程处于阻塞状态。
4. 等待(WAITING)状态:线程调用了wait()、join()和park()方法后,进入等待状态。
5. 终止(TERMINATED)状态:线程运行完毕或者被强制中止,线程进入终止状态。
线程的调度
Java线程的调度分为两种方式:时间片轮转和优先级抢占。
时间片轮转:在Java虚拟机的调度器中,每个线程都会分配一个时间片,当时间片用完后,调度器会把CPU资源切换给其他就绪状态的线程执行,在调度器再次轮转到该线程时,线程重新进入运行状态。
优先级抢占:Java线程是通过优先级来抢占CPU资源的,优先级高的线程会比低优先级的线程获取更多的CPU时间。
但是,优先级抢占具有不确定性和可移植性问题,不同的平台和操作系统可能会有不同的实现方式,因此不应该过于依赖Java线程的优先级抢占。
Java多线程编程详解线程的同步由于同一进程的多个线程共享同一片存储空间,在带来方便的同时,也带来了访问冲突这个严重的问题。
Java语言提供了专门机制以解决这种冲突,有效避免了同一个数据对象被多个线程同时访问。
由于我们可以通过 private 关键字来保证数据对象只能被方法访问,所以我们只需针对方法提出一套机制,这套机制就是 synchronized 关键字,它包括两种用法:synchronized 方法和 synchronized 块。
1. synchronized 方法:通过在方法声明中加入 synchronized关键字来声明synchronized 方法。
如:Java代码1.public synchronized void accessVal(int newVal);synchronized 方法控制对类成员变量的访问:每个类实例对应一把锁,每个synchronized 方法都必须获得调用该方法的类实例的锁方能执行,否则所属线程阻塞,方法一旦执行,就独占该锁,直到从该方法返回时才将锁释放,此后被阻塞的线程方能获得该锁,重新进入可执行状态。
这种机制确保了同一时刻对于每一个类实例,其所有声明为 synchronized 的成员函数中至多只有一个处于可执行状态(因为至多只有一个能够获得该类实例对应的锁),从而有效避免了类成员变量的访问冲突(只要所有可能访问类成员变量的方法均被声明为synchronized)。
在 Java 中,不光是类实例,每一个类也对应一把锁,这样我们也可将类的静态成员函数声明为 synchronized ,以控制其对类的静态成员变量的访问。
synchronized 方法的缺陷:若将一个大的方法声明为synchronized 将会大大影响效率,典型地,若将线程类的方法 run() 声明为 synchronized ,由于在线程的整个生命期内它一直在运行,因此将导致它对本类任何 synchronized 方法的调用都永远不会成功。
java8 多线程方法Java 8 多线程方法是指在Java编程语言中使用多线程的一组方法和技术。
多线程是一种并发编程的方式,可以同时执行多个任务,提高程序的性能和响应能力。
Java 8 引入了一些新的特性和改进,使多线程编程更加简便和高效。
本文将一步一步回答关于Java 8 多线程方法的问题,并讨论如何使用这些方法来实现并发编程。
第一步:介绍Java多线程编程的基本概念和优势。
多线程是指在一个程序中同时执行多个线程的机制。
每个线程都是独立的执行单元,拥有自己的计算和执行路径。
多线程编程可以充分利用计算机的多核处理器和多任务处理能力,提高程序的性能和响应能力。
Java多线程编程提供了几个优势。
首先,它可以将一个复杂的任务分解为多个独立的子任务,并使用多线程同时执行这些子任务,从而提高了程序的执行速度。
其次,多线程可以实现程序的异步执行,即在执行一个线程的同时,其他线程可以继续执行自己的任务,从而实现并发执行。
最后,多线程可以提高程序的响应能力,例如在用户界面上同时处理多个用户操作。
第二步:介绍Java 8 中的新特性和改进。
Java 8在多线程编程方面引入了一些新特性和改进。
其中最重要的特性是Lambda 表达式和函数式接口。
Lambda 表达式是一种简洁且灵活的语法形式,它允许我们以更简洁的方式编写匿名函数。
函数式接口是指只包含一个抽象方法的接口,可以用Lambda 表达式实现该方法。
这些特性使得编写多线程代码更加简单和易于理解。
另一个重要的改进是引入了新的并行流API。
并行流是指在执行操作期间,将大型数据集分成多个小块,并使用多线程同时处理这些小块。
它能够自动管理线程的创建和销毁,并且能够充分利用多核处理器的能力。
并行流API使得编写并发代码更加简单和高效。
第三步:讨论Java 8 多线程方法的使用。
Java 8提供了一些新的多线程方法和类,用于编写并发代码。
其中一些重要的方法和类包括:1. java.util.concurrent 包:这个包包含了一些用于并发编程的工具和类。