进程与线程
进程:是一个正在执行的程序。
每一个进程执行都有一个执行顺序。该顺序是一个执行路径,或者叫一个控制单元。
线程:就是进程中的一个独立的控制单元。
线程再控制着进程的执行。 一个进程中至少有一个线程。
扩展:
Java虚拟机(JVM)启动的时候会有一个进程:java.exe.
Java.exe进程中至少一个线程负责java程序的执行,而且这个线程运行的代码存在于main方法中,该线程称之为主线程。
注意:其实更细节说明JVM,JVM启动不止一个线程,还有负责垃圾回收机制的线程。
线程的生命周期及状态转换
线程整个生命周期可以分为五个阶段:新建状态(New)、就绪状态(Runnable)、运行状态(Running)、阻塞状态(Blocked)、死亡状态(Terminated)。
线程状态详解
1.新建状态(New)
创建一个线程对象后,该线程对象就处于新建状态,此时它不能运行,和其他Java对象一样,仅仅由Java虚拟机为其分配了内存,没有表现出任何线程的动态特征。
2.就绪状态(Runnable)
当线程对象调用了start()方法后,该线程就进入了就绪状态(也称可运行状态)。处于就绪状态的线程位于可运行池中,此时它只是具备了运行的条件,能否获得CPU的使用权开始运行,还需要等待系统的调度。
3.运行状态(Running)
如果处于就绪状态的线程获得了CPU的使用权,开始执行run()方法中的线程执行体,则该线程处于运行状态。当一个线程启动后,它不可能一直处于运行状态(除非它的线程执行体足够短,瞬间就结束了),当使用完系统分配的时间后,系统就会剥夺该线程占用的CPU资源,让其他线程获得执行的机会。需要注意的是,只有处于就绪状态的线程才可能转换到运行状态。
4.阻塞状态(Blocked)
一个正在执行的线程在某些特殊情况下,如执行耗时的输入/输出操作时,会放弃CPU的使用权,进入阻塞状态。线程进入阻塞状态后,就不能进入排队队列。只有当引起阻塞的原因被消除皇后,线程才可以转入就绪状态。
下面列举一下线程由运行状态转换成阻塞状态的原因,以及如何从阻塞状态转换成就绪状态。
- 当线程试图获取某个对象的同步锁时,如果该锁被其他线程所持有,则当前线程会进入阻塞状态,如果想从阻塞状态进入就绪状态必须得获取到其他线程所持有的锁。
- 当线程调用了一个阻塞式的IO方法时,该线程就会进入阻塞状态,如果想进入就绪状态就必须要等到这个阻塞的IO方法返回。
- 当线程调用了某个对象的wait()方法时,也会使线程进入阻塞状态,如果想进入就绪状态就需要使用notify()方法唤醒该线程。
- 当线程调用了Thread的sleep(long millis)方法时,也会使线程进入阻塞状态,在这种情况下,只需等到线程睡眠的时间到了以后,线程就会自动进入就绪状态。
- 当一个线程中调用了另一个线程的join()方法时,会使当前线程进入阻塞状态,在这种情况下,需要等到新加入的线程运行结束后才会结束阻塞状态,进入就绪状态。
需要注意的是,线程从阻塞状态只能进入就绪状态,而不能直接进入运行状态,也就是说结束阻塞的线程需要重新进入可运行池中,等待系统的调度。
5.死亡状态(Terminated)
线程的run()方法正常执行完毕或者线程抛出一个未捕获的异常(Exception)、错误(Error),线程就进入死亡状态。一旦进入死亡状态,线程将不再拥有运行的资格,也不能再转换到其他状态。
线程调度方法
1.线程优先级
通过Thread类的setPriority(int newPriority)方法对其进行设置,该方法中的参数newPriority接收的是1~10之间的整数或者Thread类的三个静态常量。
优先级越高的线程获得CPU执行的机会越大,而优先级越低的线程获得CPU执行的机会越小。线程的优先级用1 ~10之间的整数来表示,数字越大优先级越高。
Thread类的优先级常量:
Thread类的静态常量 | 功能描述 |
static int MAX_PRIORITY | 表示线程的最高优先级,相当于值10 |
static int MIN_PRIORITY | 表示线程的最低优先级,相当于值1 |
static int NORM_PRIORITY | 表示线程的普通优先级,相当于值5 |
2.线程休眠
通过Thread类的静态方法sleep(long millis)让当前正在执行的线程暂停一段时间,进入休眠等待状态,当休眠时间结束后,线程就会返回到就绪状态。在指定时间(参数millis)内是不会执行的,这样其他的线程就可以得到执行的就会了。
Sleep(long millis)方法声明抛出InterruptedException异常,因此在调用该方法时应该捕获异常或者声明抛出该异常。
3.线程让步
通过Thread类的yield()方法来实现将线程转换成就绪状态,让系统的调度器重新调度一次。当某个线程调用yield()方法后,只有与当前线程优先级相同或者更高的线程才能获得执行的机会。
yield()方法和sleep()方法有点相似,都可以让当前正在运行的线程暂停,区别在于yield()方法不会阻塞该线程,它只是将线程转换成就绪状态,让系统的调度器重新调度一次。
4.线程插队
通过Thread类的join()方法来实现在某个线程中调用其他线程的join()方法时,调用的线程将被阻塞,直到被join()方法加入的线程执行完后它才会继续执行。
扩展:
关于线程几个常用方法:
线程都有自己默认的名称:Thread-编号 改编号从0开始
currentThread():获取当前线程对象。
getName():获取线程名称。
setName():自定义线程名称。
自定义线程名称另一种方式:构造函数,函数内super(name);