目录
介绍
常见的线程调度模型
生命周期
创建方式
各创建方式对比
线程锁
线程的使用目的及场景
介绍
进程:一个应用程序;
线程:一个进程中的执行场景/执行单元;
注意:一个进程可以启动多个线程,进程消散,线程也跟着消散;
常见的线程调度模型
抢占式调度模型:那个线程的优先级比较高,抢到的CPU时间片的概率就高一些/多一些。java采用的就是抢占式调度模型。
均分式调度模型:平均分配CPU时间片。每个线程占有的CPU时间片时间长度一样。平均分配,一切平等。有一些编程语言,线程调度模型采用的是这种方式。
生命周期
NEW:新建状态。创建了一个线程,启动(star)之前处于该状态;
RUNNABLE:可运行状态。线程正在执行任务(run方法中的代码),就处于该状态;
BLOCKED:阻塞状态。获取synchronized锁对象失败,就处于该状态;
WAITING:无限等待状态。获取Lock锁对象失败,就处于该状态;
TIMED_WAITING:计时等待状态。线程正在执行sleep方法的时候,就处于该状态;
TERMINATED:消亡状态。线程执行完任务后,就处于该状态。
创建方式
1)继承Thread类,重写run方法;
2)实现Runnable接口,重写run方法;
3)实现callable接口,重写call方法;
4)使用线程池创建线程池对象,通过线程池对象获取线程;
各创建方式对比
| 创建方式 | 好处 |
| 继承Thread类 | 灵活方便,方便快速写出demo |
| 实现Runnable接口 | 线程和任务分离,解耦合,提高代码的健壮性; 避免了Java单继承的局限性; 线程池里面,只能传入Runnable或者Callable类型的对象; |
| 实现callable接口 | 线程和任务分离,解耦合,提高代码的健壮性; 避免了Java单继承的局限性; 线程池里面,只能传入Runnable或者Callable类型的对象; Callable的抽象方法含有返回值,而Runnable没有; Callable的call方法throws Exception,可以通过throws的方式向上抛出异常,而Runnable的run方法只可以自行处理异常; |
| 线程池创建 | 创建线程和销毁线程的系统开销很大,这些时间可能比处理业务的时间还要长。频繁的创建线程和销毁线程,再加上业务工作线程,消耗系统资源的时间,可能导致系统资源不足。 使用线程池创建线程,使用时,从线程池获取线程,在线程池参数设置合理的情况下能应对各种业务需求;比如:请求量大执行时间短的业务; |
线程锁
当多个线程操作统一资源可能会造成线程不安全,可以使用下面的锁来解决这个问题:
1)synchronized三种应用方式:
一、修饰实例方法,作用于当前实例(this)加锁,进入同步代码前要获得当前实例的锁;
二、修饰静态方法,作用于当前类对象反射(XX.class)加锁,进入同步代码前要获得当前类对象反射的锁;
三、修饰代码块,指定加锁对象,对给定对象(object)加锁,进入同步代码库前要获得给定对象的锁;
2)使用Lock锁,Lock接口提供的lock()和unlock()实现上锁和开锁;与synchronized相比,Lock锁无法自动释放锁对象,需要手动unlock()释放;常用的Lock实现类有ReentrantLock;
注:使用锁时,线程获取锁是一种悲观锁策略,即假设每一次执行临界区代码都会产生冲突,所以当前线程获取到锁的时候同时也会阻塞其他线程获取该锁。
当然,在某些情况下,业务并发量较小,使用悲观锁显得有点过于沉重,此时为了更好的性能,我们也可以设计自己的乐观锁,乐观锁策略,即VON策略(实际值,预期值(旧),新值),在这,我将会使用versionID(最后一次操作对象的版本号,获取或者更新对象都会更新版本号),newValue做一个简单的示例;模拟多个线程对Account进行操作;
1、首先获取Account资源内容和version;
2、业务操作之前对比version,若version相同,进行业务操作,操作对象,更新version;若version不相同,则不进行业务操作;
这个version可以为版本号、时间戳、地址值类型等,需要按照业务需求自行设计。
线程的使用目的及场景
目的:
吞吐量:做WEB,容器帮你做了多线程,但是它只能帮你做请求层面的,简单的说,就是一个请求一个线程(如struts2,是多线程的,每个客户端请求创建一个实例,保证线程安全),或多个请求一个线程,如果是单线程,那只能是处理一个用户的请求。
伸缩性:通过增加CPU核数来提升性能。
场景:
1)常见的浏览器、Web服务(现在写的web是中间件帮你完成了线程的控制),web处理请求,各种专用服务器 (如游戏服务器)
2)servlet多线程
3)下载,多线程操作文件
4)数据库用到的多线程
5)分布式计算
6)tomcat,tomcat内部采用多线程,上百个客户端访问同一个WEB应用,tomcat接入后就是把后续的处理扔给一个新的线程来处理,这个新的线程最后调用我们的servlet程序,比如doGet或者dpPost方法
7)后台任务:如定时向大量的用户发送邮件;定期更新配置文件、任务调度(如quartz),一些监控用于定期信息采集
8)自动作业处理:比如定期备份日志、定期备份数据库
9)异步处理:如发微博、记录日志
10)页面异步处理:比如大批量数据的核对工作(有10万个手机号码,核对哪些是已有用户)
11)数据库的数据分析(待分析的数据太多),数据迁移
12)多步骤的任务处理,可根据步骤特征选用不同个数和特征的线程来协作处理,多任务的分割,由一个主线程分割给多个线程完成
13)desktop应用开发,一个费时的计算开个线程,前台加个进度条显示
14)某些业务单线请求数据服务器,性能低下,为了优化性能,亦可以在符合数据服务器的访问规则下,设计多线程(例如IBM提供的iws,会将不符合要求的request认定为恶意请求从而拒绝访问)



