java如何区别是否是一个线程 java语言里的线程不是对象

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智能开发艺术家 2023-08-16 05:27:04

文章标签 java如何区别是否是一个线程 java python 操作系统多线程 文章分类 Java 后端开发

1.线程的三个基本角色

线程是一个执行流程，它不是类，也不是对象。我们先来梳理一下线程的三个基本角色：

Runnable接口：任务入口角色。Runnable的run方法跟主线程的main方法充当的角色一致；
Thread类：线程管理角色。可以设置/获取this thread的属性，管理this thread的生命周期和监控干预current thread等功能；
锁：同步和协作角色。每个对象（Object）都是一把锁。结合synchronized原语和锁（Object）中的wait()/wait(long timeout)/ wait(long timeout, int nanos)/notify()/notifyAll()方法，起到协调多线程的作用。

Runnable和Thread不是一个概念的东西，一个是任务入口，一个是线程管理员。创建一个线程最佳的办法应该是先创建一个实现了Runnable接口的类，然后再把它注入Thread对象，而不是直接继承Thread对象。这样程序才看起来职责分明。

this thread是指由某个Thread对象管理的那个线程。current thread是指运行时的那个线程。我们平时可能很少注意这两者的区别，经常弄不清被操作者是this thread还是current thread（操作者总是current thread）。我这里做个总结：

锁操作的对象永远是current thread；
Thread的静态方法操作的对象永远是current thread；
Thread的成员方法操作的对象永远是this thread；

举一个很经典的例子：interrupt()是一个成员方法，会让this thread中断；interrupted()是一个静态方法，作用是检测current thread是否是中断的； isInterrupted()又是一个成员方法，作用是检测this thread是否是中断的。

当然，this thread可以转化为current thread。通过Thread类的静态方法currentThread()，就可以得到运行时线程的Thread对象，这个Thread对象调用成员方法的时候，操作的也是current Thread，因为这时this thread和current Thread是同一个线程。Thread.interrupted()和Thread.currentThread().isInterrupted()是等效的。

任何对象都可以是锁。锁的作用有两个：同步和协作。wait()/wait(long timeout)/ wait(long timeout, int nanos)/notify()/notifyAll()都是锁的方法，如果一个对象没有被当做锁，调用这些方法就会报错。synchronized可以让一个对象成为一把锁，起到同步的作用，而锁的这些方法可以协调需要这把锁的多个线程。

好了，现在梳理清楚了线程的三个基本角色，以及它们之间的关系。接下来总结一下多线程的两大用处。

2.线程的两大用处

多线程其实就两个用处，一是并行，二是并发。并行和并发的区别可以看下图。并行带来的好处显而易见，多一个咖啡机，我们就能早点喝到咖啡。并行就不一定了，排了两个队，只有一个咖啡机，在拿咖啡的时候两队最前面的两个人还要抢一下（线程同步开销），才能喝到咖啡，我们可能会因此更晚喝到咖啡。

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但是并发其实好处也很多，比如除了消费者，还有咖啡供应者，假设每个咖啡机消费者一分钟能消费一杯咖啡，供应者十分钟才能做好一杯新鲜的咖啡放在咖啡机。那怎么办呢？那就每个咖啡机要十个以上供应者（算上同步开销的话），才能满足消费者的需求。

并行是多个线程在各自状态环境下运行。并发是多个线程在同一个状态环境下运行。并发通常需要引入同步机制，维护状态的一致性。

到底是选择并行还是并发，关键看线程之间需不需要共享状态数据，如果不需要，就选择并行。如果需要，就选择并发，并且想好同步机制。

3.线程的同步和协作细节（并发）

然后再看一下，并发线程之间是怎么同步和协作的，直接上图（这是《图解Java多线程模式》书中的图，图美盗之）：

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注意：

图中的等待队列只是一个虚拟模型，并不是锁对象里面真实的数据结构。
锁同步的对象不是行为（方法），而是行为访问的状态数据（成员变量）。如果要维护一个状态数据的一致性，就要把所有会访问它的方法同步起来。被同一把锁保护起来的多个方法，被看做一个原子操作。
Java里面的对象包含三要素：唯一标识，状态和行为。三者总是绑定在一起的。如果Java对象的状态是不可变的（无状态、final），就没必要同步。