java多线程并发控制_Java多线程与并发控制
三、线程的几种状态
在Java当中,线程通常都有五种状态,创建、就绪、运行、阻塞和死亡。
第一是创建状态。在生成线程对象,并没有调用该对象的start方法,这是线程处于创建状态。
第二是就绪状态。当调用了线程对象的start方法之后,该线程就进入了就绪状态,但是此时线程调度程序还没有把该线程设置为当前线程,此时处于就绪状态。在线程运行之后,从等待或者睡眠中回来之后,也会处于就绪状态。
第三是运行状态。线程调度程序将处于就绪状态的线程设置为当前线程,此时线程就进入了运行状态,开始运行run函数当中的代码。
第四是阻塞状态。线程正在运行的时候,被暂停,通常是为了等待某个时间的发生(比如说某项资源就绪)之后再继续运行。sleep,suspend,wait(两者的区别是是否释放锁)等方法都可以导致线程阻塞。
第五是死亡状态。如果一个线程的run方法执行结束或者调用stop方法后,该线程就会死亡。对于已经死亡的线程,无法再使用start方法令其进入就绪
synchronized关键字使用说明
synchronized只能标记非抽象的方法,不能标识成员变量。
要同步静态方法,需要一个用于整个类对象的锁,这个对象是就是这个类(XXX.class)。
例如:
public static synchronized int setName(String name){
Xxx.name = name;
}
等价于
public static int setName(String name){
synchronized(Xxx.class){
Xxx.name = name;
}
}
1、锁的原理
Java中每个对象都有一个内置锁
当程序运行到非静态的synchronized同步方法上时,自动获得与正在执行代码类的当前实例(this实例)有关的锁。获得一个对象的锁也称为获取锁、锁定对象、在对象上锁定或在对象上同步。
当程序运行到synchronized同步方法或代码块时才该对象锁才起作用。
一个对象只有一个锁。所以,如果一个线程获得该锁,就没有其他线程可以获得锁,直到第一个线程释放(或返回)锁。这也意味着任何其他线程都不能进入该对象上的synchronized方法或代码块,直到该锁被释放。
释放锁是指持锁线程退出了synchronized同步方法或代码块。
关于锁和同步,有一下几个要点:
1)、只能同步方法,而不能同步变量和类;
2)、每个对象只有一个锁;当提到同步时,应该清楚在什么上同步?也就是说,在哪个对象上同步?
3)、不必同步类中所有的方法,类可以同时拥有同步和非同步方法。
4)、如果两个线程要执行一个类中的synchronized方法,并且两个线程使用相同的实例来调用方法,那么一次只能有一个线程能够执行方法,另一个需要等待,直到锁被释放。也就是说:如果一个线程在对象上获得一个锁,就没有任何其他线程可以进入(该对象的)类中的任何一个同步方法。
5)、如果线程拥有同步和非同步方法,则非同步方法可以被多个线程自由访问而不受锁的限制。
6)、线程睡眠时,它所持的任何锁都不会释放。
7)、线程可以获得多个锁。比如,在一个对象的同步方法里面调用另外一个对象的同步方法,则获取了两个对象的同步锁。
8)、同步损害并发性,应该尽可能缩小同步范围。同步不但可以同步整个方法,还可以同步方法中一部分代码块。
9)、在使用同步代码块时候,应该指定在哪个对象上同步,也就是说要获取哪个对象的锁。例如:
public int fix(int y) {
synchronized (this) {
x = x - y;
}
return x;
}
当然,同步方法也可以改写为非同步方法,但功能完全一样的,例如:
public synchronized int getX() {
return x++;
}
与
public int getX() {
synchronized (this) {
return x;
}
}
效果是完全一样的。
在具体的Java代码中需要完成一下两个操作:
把竞争访问的资源类Foo变量x标识为private;
同步哪些修改变量的代码,使用synchronized关键字同步方法或代码。
JAVA的多线程是抢占式(preemptive)的,意思是调度机制会为每个线程提供时间片,并且通过强制中断来转换到下一个线程。抢占式的实现方式对线程的个数有一个限制。与其相对的是协作式(cooperative)的,协作式的多任务系统对任务的数量是没有限制的,因为任务是自动让出资源的,并且上下文的转换成本较小。
线程中断(Interruption):
线程有以下几种状态:初始态(New), 可运行(Runnable), 阻塞(Blocked), 终止(Dead)。线程被创建的即刻为初始态,系统为线程分配必要的资源,所有的资源就位后,万事具备,只欠东风,此刻进入可运行状态,调度器可随时使线程运行或继续等待(Blocked);
处于阻塞状态的线程不能获得CPU 时间,以下事件可以使一个线程进入阻塞状态:
a) 调用了sleep() 方法(jion()方法等同)
b) 调用了wait() 方法
c) 等待同步锁,比如进入synchronized 方法
d) 等待 I/O
所谓中断是指CPU终止当前运行的任务,使其让出资源让其他任务操作。java多线程中通常情况下所说的中断,就是从线程的run() 方法跳出来. 当然最直接的方法就是等待 run()方法执行完毕自动退出。但是多数情况下我们的线程都是长任务线程,比如守护线程(伺服线程),需要长时间不间断运行。一种可选方法是通过控制变量(这个控制变量,通常是全局变量,以便程序在任何时候任何地点都可以访问到,并且对控制变量的操作应当是同步的,在java中我们可以选择使用volatile 变量)。
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