在操作系统中的并发,是指一个时间段中有几个程序都处于已启动运行到运行完毕之间,且这几个程序都是在同一个处理机上运行,但任一个时刻点上只有一个程序在处理机上运行。复制代码二、为什么需要并发
- 提高CPU的使用效率
- 降低系统的响应时间
- 提升系统的容错率
线程的使用
1.实现Runnable接口
public class TestRunnable implements Runnable{ @Override public void run(){ //... } //使用Runnable实例在创建一个Thread实例,调用Thread的实例的start()方法启动线程 public static void main(String[] args){ TestRunnable tr = new TestRunnable(); Thread thread = new Thread(tr); thread.start(); } }复制代码
2.继承Thread类
public class TestThread extends Thread{ public void run(){ //... } //启动线程 public static void main(String[] args){ TestThread tt = new TestThread(); tt.start(); } }复制代码
3.实现Callable接口
public class TestCallable implements Callable{ //返回值可以为任意引用类型值 这里举例Integer @Override public Integer run(){ //... return 123; } //与 Runnable 相比,Callable 可以有返回值,返回值通过 FutureTask 进行封装。 public static void main(String[] args){ TestCallable tr = new TestCallable(); //通过FutureTask封装返回结果 FutureTask<Integer> fu = new FutureTask<>(tr); Thread thread = new Thread(fu); thread.start(); System.out.println(fu.get()); } }复制代码
实现接口vs继承Thread
1.Java不支持多继承,但可以实现多个接口 2.类可能只要求可执行就行,继承整个Thread开销太大
线程->锁(互斥同步)
Java提供了两种锁机制来控制多个线程对共享资源的互斥访问
1.Sychronized
使用
- 同步代码块
public void func() { synchronized (this) { // ... } }复制代码
- 同步方法
public synchronized void func () { // ... }复制代码
- 同步类
public void func() { //同步一个类 synchronized (SynchronizedExample.class) { // ... } }复制代码
- 同步静态方法
public synchronized static void fun() { // ... }复制代码
2.ReentrantLock
public class TestLock { //实例ReentrantLock private Lock lock = new ReentrantLock(); public void func() { lock.lock(); try { for (int i = 0; i < 10; i++) { System.out.print(i + " "); } } finally { lock.unlock(); // 确保释放锁,从而避免发生死锁。 } } }复制代码
两者比较
- 锁的实现:前者为JVM实现,后者为JDK的API
- 性能:Java的新版本对Sychronized进行了优化,例如自旋锁,两者大致相同
- 等待可中断:在当前拥有锁的线程不释放锁时,后者可以放弃等待,而前者不可以
- 公平锁:前者为非公平锁,后者可公平可不公平
使用选择:若要使用ReentrantLock的高级功能可优先选择,否则优先使用Sychronized,因为前者是原生JVM实现的,不管Java的哪个版本都会支持。并且使用Sychronized不用管锁的释放情况,也就不用担心产生死锁的情况
线程->状态
- 新建(New):创建后线程尚未启动
- 可运行(Runnable):可以被运行,具体有没运行看底层操作系统的调度
- 阻塞(Bolcked):获取资源时有其他线程占用该资源,则进入阻塞状态
- 无限期等待:等待其它线程显式地唤醒。
- 限期等待:无需等待其它线程显式地唤醒,在一定时间之后会被系统自动唤醒。
- 死亡:可以是线程结束任务之后自己结束,或者产生了异常而结束。