一跟伏、多線程入門(mén)

一、什么是進(jìn)程和線程:

進(jìn)程:資源分配的最小單位翩瓜,活著的應(yīng)用程序受扳,進(jìn)程是相互獨(dú)立的(內(nèi)存、磁盤(pán))
線程:歸屬于某個(gè)進(jìn)程兔跌,CPU調(diào)度的最小單元(棧勘高、程序計(jì)數(shù)器)
堆:屬于線程的一部分。
對(duì)象的實(shí)例都在堆上分配
線程必須依賴于進(jìn)程而存在

二坟桅、CPU核心數(shù)和線程數(shù)的關(guān)系

執(zhí)行一個(gè)程序:同一時(shí)刻华望,一個(gè)CPU執(zhí)行一個(gè)線程
Intel超線程技術(shù),物理CPU---》2個(gè)邏輯CPU
一個(gè)邏輯處理器同一時(shí)刻只能運(yùn)行一個(gè)線程

//取出運(yùn)行當(dāng)前Java程序的當(dāng)前機(jī)器的可用的cpu的核心數(shù)的個(gè)數(shù)(邏輯核心數(shù)的數(shù)量)
Runtime.getRuntime().availableProcessors();
取出運(yùn)行當(dāng)前Java程序的當(dāng)前機(jī)器的可用的cpu的核心數(shù)的個(gè)數(shù)

三仅乓、CPU時(shí)間片輪轉(zhuǎn)機(jī)制

RR調(diào)度

  • 操作系統(tǒng)會(huì)把CPU可以運(yùn)行的時(shí)間片分成一片一片的赖舟,分給每一個(gè)線程去用,每一個(gè)時(shí)間片就是一個(gè)進(jìn)程所允許運(yùn)行的時(shí)間
  • 當(dāng)我們的時(shí)間片還沒(méi)有結(jié)束夸楣,進(jìn)程繼續(xù)運(yùn)行宾抓;如果結(jié)束了,這個(gè)進(jìn)程所擁有的CPU會(huì)被操作系統(tǒng)剝奪分配給另一個(gè)線程
  • 如果當(dāng)前進(jìn)程出現(xiàn)了阻塞或者提前結(jié)束了豫喧,剩余的時(shí)間片會(huì)分配給其他的進(jìn)程石洗。

上下文切換:

  • 當(dāng)CPU被喚回重新執(zhí)行的時(shí)候,對(duì)于進(jìn)程或線程來(lái)講嘿棘,上次在什么位置劲腿,這一次也需要在什么位置,這個(gè)時(shí)候?qū)τ诓僮飨? 統(tǒng)而言鸟妙,必須要在CPU被剝奪的時(shí)候?qū)⑦@個(gè)進(jìn)程或者線程的相關(guān)資源進(jìn)行保存焦人,當(dāng)重新交回給你的時(shí)候,把你上次所用的資源重新切換回來(lái)重父。
  • 一次上下文切換大概耗費(fèi)5000-1W的時(shí)鐘周期

四花椭、并行和并發(fā)

并行:
同一時(shí)刻兩件事情同時(shí)發(fā)生,兩個(gè)CPU房午,兩個(gè)線程同時(shí)進(jìn)行矿辽。
并發(fā):
和時(shí)間有關(guān),離開(kāi)了單位時(shí)間的并發(fā)是毫無(wú)意義的郭厌。并發(fā)是指應(yīng)用交替地執(zhí)行不同的任務(wù)袋倔,單位時(shí)間內(nèi)運(yùn)行一個(gè)線程又運(yùn)行另一個(gè)線程,交替執(zhí)行

五折柠、Java中新啟線程的兩種方式

  • 繼承Thread類
  • 實(shí)現(xiàn)Runnable接口
    為什么沒(méi)有callable宾娜?
    Thread類的官方文檔說(shuō)了,只有繼承Thread類或者實(shí)現(xiàn)Runnable方法扇售,壓根就沒(méi)提到callable前塔,callable只是基于runable進(jìn)行二次封裝嚣艇,本質(zhì)上還是實(shí)現(xiàn)了Runable接口
    一個(gè)線程如果連續(xù)調(diào)用兩次start方法,會(huì)拋出Illigue異常华弓,底層是調(diào)用的start0方法食零,(C++寫(xiě)的)
    Runnable是對(duì)任務(wù)的抽象,Thread才是對(duì)線程的抽象寂屏,嚴(yán)格意義上講Runnable不是線程抽象贰谣。

六、停止線程的方法

不提倡使用stop迁霎、suspend冈爹、resume方法,因?yàn)樗麄儠?huì)有很多副作用欧引,比如:

  • suspend會(huì)掛起一個(gè)線程,掛起之后就不再占用CPU了恳谎,但是它會(huì)占用資源進(jìn)入一個(gè)休眠狀態(tài)芝此,很容易讓程序陷入死鎖
  • stop帶有強(qiáng)制性,終結(jié)線程的時(shí)候不會(huì)保證線程所擁有的資源會(huì)正常地釋放因痛,會(huì)導(dǎo)致數(shù)據(jù)成為一個(gè)不確定的狀態(tài)婚苹。可能寫(xiě)文件鸵膏,一共10M膊升,寫(xiě)了8M,突然調(diào)用了stop方法谭企,那么這個(gè)文件壓根不能用廓译,而且剩下的那2M也不知道跑哪去了。
如何安全地停止線程?
  • 調(diào)用interrupt()方法债查,對(duì)線程進(jìn)行中斷非区,中斷本質(zhì)上是給這個(gè)線程打了一個(gè)招呼,將Interrupt標(biāo)志位設(shè)置為true
    不代表線程會(huì)馬上立即停止工作盹廷,只是會(huì)檢查一下自己擁有的中斷標(biāo)識(shí)位征绸;
  • 真正中斷的話需要調(diào)用這個(gè)線程擁有的isInterrupted()方法去判定一下中斷標(biāo)識(shí)位,程序員自己寫(xiě)程序去停止線程
  • 還有一個(gè)nterrupted()靜態(tài)方法返回當(dāng)前這個(gè)線程是否被中斷。
interrupted()和isInterrupted()的區(qū)別?
  • 兩個(gè)都能檢查自己擁有的中斷標(biāo)識(shí)位俄占,區(qū)別是interrupted()靜態(tài)方法在調(diào)用完之后會(huì)將標(biāo)識(shí)位重新置為false管怠,復(fù)位
  • 拋出InterruptedException異常之后,中斷標(biāo)識(shí)位會(huì)置為false缸榄,如果要中斷渤弛,需要在異常代碼塊中調(diào)用interrupt()方法手動(dòng)進(jìn)行停止

編程技巧

不推薦方法

很多教程中都說(shuō)要設(shè)置一個(gè)布爾值或者標(biāo)識(shí)位的方式去監(jiān)聽(tīng)碰凶,然后當(dāng)發(fā)生什么情況之時(shí)去進(jìn)行線程的中斷暮芭,如上圖所示鹿驼,這種方式是不推薦的,盡量不要使用辕宏。
原因:

在判斷cancel的時(shí)候畜晰,當(dāng)代碼中有類似于sleep或者wait之類的阻塞方法的時(shí)候,線程會(huì)陷入一個(gè)阻塞狀態(tài)瑞筐,不會(huì)去理會(huì)外界的東西凄鼻,變量值變了之后是感知不到的,必須要等到wait被喚醒或者sleep的時(shí)間到了才能感知得到聚假。而如果直接使用interrupt()的機(jī)制就不會(huì)出現(xiàn)這種問(wèn)題块蚌,因?yàn)閖dk的實(shí)現(xiàn)里面,所有阻塞類的方法都會(huì)拋出中斷異常膘格,阻塞方法會(huì)馬上的感知到峭范。

如果非要用這種方式,最好跟interrupt()方式結(jié)合起來(lái)用瘪贱,對(duì)外提供一個(gè)interrupt()方法纱控。


推薦方法

說(shuō)直白一點(diǎn)就是,如果一個(gè)線程要阻塞5秒菜秦,在只用cancel標(biāo)志的情況下甜害,如果要在第六秒的時(shí)候告訴這個(gè)線程需要終止,這個(gè)時(shí)候?qū)ancel的值改變球昨,由于此時(shí)線程在休眠尔店,感知不到外界這個(gè)變量值得變化,只有在蘇醒之后再次判斷的時(shí)候才能進(jìn)行停止主慰,中間就間隔了4S嚣州,是很遲鈍的,但是如果用interrupt的機(jī)制就可以完美的解決這一點(diǎn)河哑。

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