线程
什么是线程
线程是指程序在执行过程中,能够执行程序代码的一个执行单元。
线程和进程的区别
- 线程:一段程序执行过程中的一个执行单元,各个线程之间共享程序的内存空间以及一些进程级的资源,各线程拥有自己的栈空间。
- 进程:一段正在执行的程序,一个进程可以有多个线程。
什么是守护线程
- Java 提供了两种线程:守护线程和用户线程。守护线程又被称为“服务进程”、“精灵线程”和“后台线程”。是程序运行时在后台提供一种通用服务的线程,这种线程并不属于程序中不可或缺的部分。通俗来讲,任何一个守护线程都是整个JVM中所有非守护线程的“保姆”。
- 用户线程和守护线程几乎一样。唯一的不同之处在于,如果没有用户线程的话,程序会终止运行,并杀死所有守护线程。所有只要有用户线程在运行,程序就不会终止。
- 守护线程一般具有较低的优先级。它并非只有JVM提供,用户可以设置自己的守护线程。将一个用户线程设置为守护线程的方法就是在调用start()方法起订线程之前调用对象setDaemon(true)方法,若将以上的参数设置为false,则表示该线程为用户线程。 当在一个守护线程中产生了其他的线程,则这些线程默认还是守护线程。要不过户线程也是。
多线程
为什么使用多线程
- 多线程可以减少程序的响应等待时间。
- 与进程相比,线程的创建切换开销更小。
- 多CPU或多核计算机本身就具有执行能力,多线程可以充分利用计算机资源。
- 多线程可以简化程序结构,使程序便于理解和维护。
java中如何实现多线程
- 继承Thread类,重写run()方法。
- 实现Runnable接口,并实现接口的run()方法。
- 实现Callable类,重写call()方法,Callable接口与Runnable接口功能类似,但是提供了比Runnable更强大的功能。
- Callable可以在任务结束之后提供一个返回值。
- Callable 中 call()方法可以抛出异常。
- 运行Callable方法可以拿到一个Future对象,表示异步计算的结果,它提供了检查计算是否完成的方法。
多线程的同步方式有哪些
- Synchronized关键字: java中的每一个对象都有一个对象锁与之相关联,该锁表明对象在任何时候只允许被一个线程所拥有。当线程调用对象的一段Synchronized代码时,需要先获取这个对象的对象锁,然后去执行相应的代码,执行结束之后,释放锁。
- wait()和notify()方法:在Synchronized代码执行期间,线程可以调用wait()方法,释放对象锁进入等待状态,可以调用notify()方法或者notifyAll()方法通知正在等待的其他线程。notify()方法仅允许唤醒一个线程(等待队列中的第一个线程)并允许这个线程去获得锁,notifyAll() 方法唤醒所有等待这个对象的线程并允许它们去 竞争锁。
- Lock:
- lock()。以阻塞的方式获取锁,获取锁后立即返回。如果别的线程持有锁当前线程等待,直到获取锁之后返回。
- tryLock()。以阻塞的方式尝试性的获取锁。只是尝试性的去获取锁,如果获取到锁,立即返回true。否则返回false。
- tryLock(long timeout,TimeUnit unit).以非阻塞的方式尝试性的获取锁,如果获取到锁,返回true,否则等待参数中设置的时间,等待的过程中若是获取了锁,就返回true。若是等待超时,返回false。
- lockInterruptibly()。如果获取锁立即返回,如果没有获取锁,当前线程处于休眠状态直到获取锁,或者当前线程被别的线程中断(收到InterruptedException异常) 【与lock()的区别是如果lock()方法获取不到锁,会一直处于阻塞状态,且会忽略interrupt()方法】
Synchronized与Lock 的区别
- Synchronized可以加载方法上,也可以加在特定代码块上,括号中表示的是要锁的对象。
- Lock 需要显式的指定起始位置和终止位置。
- Synchronized是托管给JVM执行的,Lock是通过代码实现的。
- Lock的实现类ReentrantLock相比于Synchronized多了投票锁、定时锁、等候和中断锁。在竞争不激烈的情况下,Synchronized性能优于ReentrantLock。但是在资源竞争很激烈的情况下,Synchronized的性能会下降的特别快,而ReentrantLock的性能基本保持不变。
- 锁的机制不同,Synchronized获得锁和释放锁都在块结构中,当获取多个锁时必须以相反的顺序释放。并且是自动解锁,不会因为出了异常而导致锁没有被释放从而引发死锁。
- Lock 需要开发人员手动的去释放,并且在finally块中释放,否则会引起死锁。
- Lock中的tryLock()方法可以用非阻塞的方式去获取锁。
run() 和 start()的区别
- start()是启动一个线程的方法,将一个线程改变为JVM可以执行的就绪状态。
- run()是线程启动之后实际执行的方法。run()执行结束之后,线程终止。(若是单独调用run(),则将run()作为一个普通的方法执行,实际上还是在运行原线程)
sleep()和wait()的区别
- sleep()和wait()都是使线程暂停执行一段时间的方法。
- sleep()是Thread类的静态方法。是线程用来控制自身流程的,sleep()方法不会释放锁。
- wait()是Object类的方法,用于线程的通信 (这个方法会使当前拥有这个该对象的锁的线程等待,直到有方法调用了notify()或notifyAll()方法【也可以设定时间自动唤醒】) wait()方法释放锁。
- wait方法必须放在同步控制方法或者同步代码块中使用,而sleep()方法则可以放在任何地方使用。
终止线程的方法有哪些(stop()和suspend()的区别)
stop() 终止线程时,会释放已经锁定的所有监视资源。
suspend()容易造成死锁,调用suspend()不会释放锁
join()方法的作用是什么
在java中join()方法做作用是让调用该方法的线程在执行完run()方法后,再执行join()方法后面的代码。 简单来说就是将两个线程合并。(用于实现同步功能)。
具体来说可以使用线程A的join()方法来等待线程A结束,或者使用线程A的join(2000)方法来等到线程A结束,但是最多只等待2s。