在Java面试的时候,经常会问到Java并发编程相关的多线程、线程池、线程锁、线程通信等面试必考点,比如:
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今天主要分享多线程状态流转与通信,这也是面试中必考的基础知识点。
多线程的基本概念
1.进程
进程是操作系统进行资源分配和调度的基本单位。
2.线程
线程是进程中的一个执行单元,负责当前进程中程序的执行,一个进程中至少有一个线程。
3.多线程
什么是多线程呢?即就是一个程序中有多个线程在同时执行。
线程的生命周期
java中每个线程都需经历新生、就绪、运行、阻塞和死亡五种状态,线程从新生到死亡的状态变化称为生命周期。
1.新建状态
使用 new Thread 类或其子类建立一个线程对象后,该线程对象就处于新建状态。
2.就绪状态
调用了start()方法之后,该线程就进入就绪状态(就绪队列中),等待JVM里线程调度器的调度。
3.运行状态
执行 run(),此时线程便处于运行状态。处于运行状态的线程最为复杂,它可以变为阻塞状态、就绪状态和死亡状态。
4.阻塞状态
如果一个线程执行了sleep(睡眠)、suspend(挂起)等方法,失去所占用资源之后,该线程就从运行状态进入阻塞状态。
5.死亡状态
一个运行状态的线程完成任务或者其他终止条件发生时,该线程就切换到终止状态。
线程的调度策略
线程调度是指系统为线程分配处理器使用权的过程。
Java 使用的线程调度是抢占式调度,在抢占式调度下,优先级最高的任务一直执行,直到它进入等待或死亡状态或更高优先级的任务出现,优先级高的线程比优先级低的线程优先执行。
在Java多线程环境中,为保证所有线程的执行能按照一定的规则执行,JVM实现了一个线程调度器,它定义了线程调度的策略。 在 JVM 中体现为让可运行池中优先级高的线程拥有CPU 使用权。
线程之间的通信与协作
上面比较清楚的显示了线程的状态流转,其实重点主要是掌握运行、阻塞、就绪之间的通信机制。
1.sleep()和yield()和join()
1)sleep()方法作用:让当前线程睡眠一段时间,期间不会释放任何持有的锁。
2) yield()方法作用:让出该线程的时间片给其它线程。线程调用了yield()方法,表示放弃当前获得的CPU时间片,回到就绪状态。最后由线程调度重新选择就绪状态的线程分配CPU资源。
3)join()方法作用:暂停当前线程,等待被调用线程指向结束之后再继续执行。
注意:
1)sleep(long)方法仅释放CPU使用权,锁仍然占用。
2)调用join()的时候,当前线程不会释放掉锁。
2.wait()和notify() 方法和notifyAll()方法
1)wait()方法的作用:让该线程处于等待状态。
2)notify()方法的作用:唤醒处于wait的线程。
3)notifyAll()方法的作用:唤醒所有处于wait状态的线程。
注意:
1)wait()方法会释放CPU执行权 和 占有的锁。
2) 线程调用wait()方法后,让该线程处于等待状态。进入这个状态后,是不能自动唤醒的,必须依靠其他线程调用notify()或notifyAll()方法才能被唤醒。wait和notify必须配套使用,即必须使用同一把锁调用。