java线程

线程和进程

进程

进程就是用来加载指令、管理内存、管理IO的

操作系统以进程为单位，分配系统资源（CPU时间片、内存等资源），进程是资源分配的最小单位

线程

有时被称为轻量级进程，是操作系统（CPU调度）执行的最小单位

进程间通信的方式

管道

信号

消息队列

共享内存

套接字

线程的同步互斥

同步：一个线程的执行依赖另一个线程的消息，如果没有得到另一个线程的消息时应等待，直到消息到达时才被唤醒

互斥：对于共享系统资源，单个线程访问的排他性

上下文切换

上下文切换需要保存现场和还原线程，需要消耗5-10ms的时间

内核模式和用户模式

系统调用，异常事件，设备中断都会导致用户和内核模式的切换。CAS操作并没有涉及到用户态到内核态的切换，它只是cpu在执行指令并没有涉及到系统调用

线程的生命周期

操作系统层面分为5种状态，分别是：初始状态，可运行状态，运行状态，休眠状态和终止状态

初始：创建初始化；可运行：调用start()方法，但是没有获得cpu时间片；运行状态：获得CPU时间片开始执行；终止：线程执行完成进行回收；休眠：等待唤醒

java线程分为6种，查看Thread的State枚举类：NEW，RUNNABLE，BLOCKED，WAITING，TIMED_WAITING，TERMINATED

测试线程的blocked以及其他状态

public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        Thread t1 = new Thread(() -> {
            synchronized (lock) {
                try {
                    Thread.sleep(2000);
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        });
        Thread t2 = new Thread(() -> {
            synchronized (lock) {
                System.out.println("执行t2");
            }
        });
        System.out.println("t1: " + t1.getState()); //NEW
        t1.start();
        System.out.println("t1: " + t1.getState()); //RUNNANLE
        Thread.sleep(100); //确保t1获得锁
        t2.start();
        System.out.println("t1: " + t1.getState()); //TIME_WAITING
        Thread.sleep(1000);
        System.out.println("t2: " + t2.getState()); //t2没有获得锁其状态为BLOCKED
    }

如果t1中调用lock.wait()而t2中调用lock.notifyAll()，t1在释放锁以后会变成WAITING状态，当t2获得锁以后调用lock.notifyAll()，t1又会变成RUNNABLE状态，最后所有线程执行完了，都会变为TERMINATED状态

创建线程的方式

1、使用Thread类或者继承Thread类

2、实现Runnable配合Thread

3、使用有返回值的Callable，他是借助线程池的

4、使用lambda表达式

本质上都是通过new Thread()创建线程，并通过start方法调用run()

优雅的停止线程

stop()：释放对象锁，直接终止线程---不推荐

中断机制来停止线程，它可以让线程执行完任务后停止线程

Thread t = new Thread(() -> {
    int count = 0;
    while (true) {
        count++;
        //不会清除中断标志位
        boolean interrupted = Thread.currentThread().isInterrupted();
        //清除中断标志位
//      boolean interrupted = Thread.interrupted();
        System.out.println(count);
        if (interrupted) {
            System.out.println("进入中断");
        }
        if (count == 10) {
            break;
        }
    }
    });
t.start();
t.interrupt();

线程之间的通信

volatile、wait/notify(依赖monitor)、LockSupport#park()/unpark()，管道输入输出流，Thread.join()

个人笔记

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