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关于后端:Java并发编程理解线程

jiezi

概念梳理

并发与并行

  • 并发

在操作系统中，是指一个时间段中有几个程序都处于已启动运行到运行结束之间，且这几个程序都是在同一个处理机上运行。

  • 并行

当零碎有一个以上 CPU 时，当一个 CPU 执行一个过程时，另一个 CPU 能够执行另一个过程，两个过程互不抢占 CPU 资源，能够同时进行，这种形式咱们称之为并行 (Parallel)。

过程 线程 纤程

  • 过程

    过程是计算机中已运行程序的实体。

  • 线程

    线程是操作系统可能进行运算调度的最小单位。它被蕴含在过程之中，是过程中的理论运作单位。一条线程指的是过程中一个繁多程序的控制流，一个过程中能够并发多个线程，每条线程并行执行不同的工作。

以上内容取自维基百科，从下面的形容来看，过程本质上就是一个程序运行起来的状态；线程就是一个过程中不同的执行门路。从更业余的角度上来看， 过程本质上操作系统分配资源的根本单位；而协程是执行调度的根本单位。（分配资源就好比当你关上一个程序，操作系统在内存上为你划分一块区域来加载你的程序）。每个过程之间的内存空间是独立的，而各个过程内的线程是共享内存空间的，没有本人的独立内存空间。这是过程和线程比拟重大的区别。

  • 纤程

那什么是纤程呢？纤程其实咱们能够了解为线程的线程。零碎执行调度的时候是应用线程作为根本单位，是不可控的，然而咱们又须要肯定的程序执行，这时候就须要应用锁来解决。那纤程的调度，齐全是由用户能够管制的。 纤程还能够了解为用户态的线程 ，他不会波及到用户态与内核态的切换。因为不须要通过操作系统的切换和调度，那么他速度必定也是最快的。纤程相比线程来说，占用的资源也更少。一个线程所占资源大略在 4k 左右，而一个线程则是 1M。

目前反对内置纤程的语言：Go Scala Kotlin Python(须要三方库)

线程的状态

线程共分为 6 个状态，别离是以下：

  • NEW（创立）

  • RUNNABLE（可运行）

    • READY（就绪）
    • RUNNING（正在运行）
  • BLOCK（阻塞）
  • WAITING（无限期期待）
  • TIME WAITING（有限期期待）
  • TERMINATE（终止）

下图形容了线程状态的切换

阻塞与期待的区别就在于阻塞是被动的，该线程正在期待被其余线程先占用的 monitor lock，所以处于阻塞；而期待则是被动去调用办法进入期待状态。

线程的应用

创立线程

创立线程，那么如何创立一个线程呢？Java 中创立线程有 3 种形式。

继承 Thread 类 

public class MyThread extends Thread{public void run() {// ...}
}

实现 Runnable 接口 

public class MyRunnable implements Runnable {
    @Override
    public void run() {// ...}
}

线程池 

public static void main(String[] args) {Executors.newCachedThreadPool(); // 创立一个线程池，该线程池依据须要创立新线程，然而将在先前结构的线程可用时重用它们。Executors.newFixedThreadPool(10);// 创立一个线程池，该线程池重用在共享的无边界队列上运行的固定数量的线程。Executors.newSingleThreadExecutor();// 创立单个线程的线程池，相当于 newFixedThreadPool(1);
    Executors.newScheduledThreadPool(2);// 创立一个线程池，该线程池能够安顿命令在给定的提早后运行或定期执行。Executors.newSingleThreadScheduledExecutor();// 创立一个单线程执行器，该执行器能够打算命令在给定的提早后运行或定期执行。}

线程办法

sleep

sleep 示意睡眠，那么 sleep 的意思就是以后线程暂停一段时间让给别的线程去执行，具体多少工夫取决于你参数设置。

@Override
public void run() {
    try {Thread.sleep(200);
    } catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();
    }
}

yield

yield 有个释义示意放弃，那么 yield 示意的意思就是以后线程正在执行的时候放弃继续执行，回到期待队列中，期待零碎下一次的调度。

@Override
public void run() {Thread.yield();
}

join

join 示意退出，那么 join 示意的意思就是以后线程调用另外一个线程的 join 办法时，会将以后线程挂起，让另外一个线程执行结束之后，以后线程继续执行。

Thread t1 = new Thread(() -> {for (int i = 0; i < 5; i++) {System.out.println("t1:" + i);
        try {TimeUnit.SECONDS.sleep(1);
        } catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();
        }
    }

});

Thread t2 = new Thread(() -> {
    try {t1.join();
    } catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();
    }

    for(int i = 0; i < 5; i++) {System.out.println("t2:" + i);
        try {TimeUnit.SECONDS.sleep(1);
        } catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();
        }
    }
});
t1.start();
t2.start();

参考链接

过程 线程 协程
CS-Notes/Java 并发
Java 工程师成神之路

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