JAVA:线程状态的转换

时间:2022-04-04 18:16:45
 

JAVA:线程状态的转换

线程的状态转换是线程控制的基础。线程状态总的可分为五大状态:分别是生、死、可运行、运行、等待/阻塞。

1新状态:线程对象以创建,但是还没有在其上调用start()方法。

2当线程有资格运行时,但调度程序还没有把它选定为运行线程是线程所处的状态。当start()方法调用时,线程首先进入可运行状态。在线程运行之后或者从阻塞、等待或睡眠状态回来后,也返回到可运行状态。

3运行状态:线程调度程序从可运行池中选择一个线程作为当前线程时线程所处的状态。这也是线程进入运行状态的唯一一种方式。

4等待/阻塞/睡眠状态:这是线程有资格运行时它所处的状态。实际上这个三状态组合为一种,其共同点是:线程仍旧是活的,但是当前没有条件运行。换句话说,它是可运行的,但是如果某件事件出现,他可能返回到可运行状态。

5死亡态:当线程的run()方法完成时就认为它死去。这个线程对象也许是活的,但是,它已经不是一个单独执行的线程。线程一旦死亡,就不能复生。如果在一个死去的线程上调用start()方法,会抛出java.lang.IllegalThreadStateException异常。

对于线程的阻止,考虑一下三个方面,不考虑IO阻塞的情况:睡眠(线程睡眠的原因:线程执行太快,或者需要强制进入下一轮,因为Java规范不保证合理的轮换。)、一个对象的锁定对线程的阻塞、等待。

睡眠的位置:为了让其他线程有机会执行,可以将Thread.sleep()的调用放线程run()之内。这样才能保证该线程执行过程中会睡眠。

注意:睡眠线程是帮助所有线程获得执行机会的最好办法。

2、线程睡眠到期自动苏醒,并返回到可运行状态,不是运行状态。sleep()中指定的时间是线程不会运行的最短时间。因此,sleep()方法不能保证该线程睡眠到期后就开始执行。

3sleep()是静态方法,只能控制当前正在运行的线程

2、线程的优先级和线程让步yield()

线程的让步是通过Thread.yield()来实现的。yield()方法的作用是:暂停当前正在执行的线程对象,并执行其他线程。注意:当设计多线程应用程序的时候,一定不要依赖于线程的优先级。因为线程调度优先级操作是没有保障的,只能把线程优先级作用作为一种提高程序效率的方法,但是要保证程序不依赖这种操作。

当线程池中线程都具有相同的优先级,调度程序的JVM实现*选择它喜欢的线程。这时候调度程序的操作有两种可能:一是选择一个线程运行,直到它阻塞或者运行完成为止。二是时间分片,为池内的每个线程提供均等的运行机会。

设置线程的优先级:线程默认的优先级是创建它的执行线程的优先级。可以通过setPriority(int newPriority)更改线程的优先级。例如:

Thread t = new MyThread();
t.setPriority(8);
t.start();

3Thread.yield()方法

  Thread.yield()方法作用是:暂停当前正在执行的线程对象,并执行其他线程。

yield()应该做的是让当前运行线程回到可运行状态,以允许具有相同优先级的其他线程获得运行机会。因此,使用yield()的目的是让相同优先级的线程之间能适当的轮转执行。但是,实际中无法保证yield()达到让步目的,因为让步的线程还有可能被线程调度程序再次选中。

结论:yield()从未导致线程转到等待/睡眠/阻塞状态。在大多数情况下,yield()将导致线程从运行状态转到可运行状态,但有可能没有效果。

4join()方法

Thread的非静态方法join()让一个线程B“加入”到另外一个线程A的尾部。在A执行完毕之前,B不能工作。

join为非静态方法,定义如下:

void join()
等待该线程终止。
void join(long millis)
等待该线程终止的时间最长为millis毫秒
void join(long millis, int nanos)
等待该线程终止的时间最长为millis毫秒+ nanos纳秒

到目前位置,介绍了线程离开运行状态的3种方法:

1、调用Thread.sleep():使当前线程睡眠至少多少毫秒(尽管它可能在指定的时间之前被中断)。

2、调用Thread.yield():不能保障太多事情,尽管通常它会让当前运行线程回到可运行性状态,使得有相同优先级的线程有机会执行。

3、调用join()方法:保证当前线程停止执行,直到该线程所加入的线程完成为止。然而,如果它加入的线程没有存活,则当前线程不需要停止。

 

除了以上三种方式外,还有下面几种特殊情况可能使线程离开运行状态:

1、线程的run()方法完成。

2、在对象上调用wait()方法(不是在线程上调用)。

3、线程不能在对象上获得锁定,它正试图运行该对象的方法代码。

Java线程:线程的同步与锁

线程的同步是为了防止多个线程访问一个数据对象时,对数据造成的破坏。

二、同步和锁定

 1、锁的原理

Java中每个对象都有一个内置锁

当程序运行到非静态的synchronized同步方法上时,自动获得与正在执行代码类的当前实例(this实例)有关的锁。获得一个对象的锁也称为获取锁、锁定对象、在对象上锁定或在对象上同步。

当程序运行到synchronized同步方法或代码块时才该对象锁才起作用。

一个对象只有一个锁。所以,如果一个线程获得该锁,就没有其他线程可以获得锁,直到第一个线程释放(或返回)锁。这也意味着任何其他线程都不能进入该对象上的synchronized方法或代码块,直到该锁被释放。

释放锁是指持锁线程退出了synchronized同步方法或代码块。

 

关于锁和同步,有以下几个要点:

1)、只能同步方法,而不能同步变量和类;

2)、每个对象只有一个锁;当提到同步时,应该清楚在什么上同步?也就是说,在哪个对象上同步?

3)、不必同步类中所有的方法,类可以同时拥有同步和非同步方法。

4)、如果两个线程要执行一个类中的synchronized方法,并且两个线程使用相同的实例来调用方法,那么一次只能有一个线程能够执行方法,另一个需要等待,直到锁被释放。也就是说:如果一个线程在对象上获得一个锁,就没有任何其他线程可以进入(该对象的)类中的任何一个同步方法。

5)、如果线程拥有同步和非同步方法,则非同步方法可以被多个线程*访问而不受锁的限制。

6)、线程睡眠时,它所持的任何锁都不会释放

7)、线程可以获得多个锁。比如,在一个对象的同步方法里面调用另外一个对象的同步方法,则获取了两个对象的同步锁。

8)、同步损害并发性,应该尽可能缩小同步范围。同步不但可以同步整个方法,还可以同步方法中一部分代码块。