【Java EE初阶三 】线程的状态与安全(上)
1. join方法与多线程
1.1 初识多线程
为了提高cpu得利用率,因此就引入了多个线程的概念;即每个线程负责完成整个程序的一部分工作即可。
写一个代码,让主线程,创建一个新的线程,由新线程负责完成运算(1+2+++。。。+1000),最终由主线程负责获取到最终的结果
代码如下:
package thread;public class ThreadDemo15 {// t 线程把计算的结果放到 result 中.private static long result = 0;public static void main(String[] args) throws InterruptedException {Thread t = new Thread(() -> {long tmp = 0;for (long i = 1; i <= 50_0000L; i++) {tmp += i;}result += tmp;});Thread t2 = new Thread(() -> { // try { // // 如果把 join 加到末尾, 这个时候, 就还是 t 和 t2 并发执行, 没啥区别 // // 如果把 join 加到开头, 这个时候, 就是先执行 t, t2 先阻塞. 等到 t 执行完了之后, t2 继续执行. 又成了串行执行了. // t.join(); // } catch (InterruptedException e) { // e.printStackTrace(); // }long tmp = 0;for (long i = 50_0001L; i <= 100_0000L; i++) {tmp += i;}result += tmp;});long beg = System.currentTimeMillis();t.start();t2.start();// 主要就是不知道 t 线程要执行多久// Thread.sleep(1000);// 使用 join, 就会严格按照 t 线程执行结束来作为等待的条件.// 什么时候 t 运行结束(计算完毕), 什么时候, join 就结束等待// t 运行 1ms, join 就等待 1ms; t 运行 10s, join 就等待 10s// 确保 join 之后得到的结果, 一定是靠谱的结果.t.join();t2.join();long end = System.currentTimeMillis();// 上面加上 join 之后, 结果就一定是 t 线程执行结束的结果了.System.out.println("result = " + result);System.out.println("time = " + (end - beg) + " ms");} }
结果如下:
接下来分析t线程,t2线程,与主线程关于顺序不同而导致的最后执行逻辑的分析:
我们预计的线程逻辑是在主线程里面创建t线程和t2线程,t线程(执行1
~50000的累计运算)和t2线程(执行500001~1000000的累计运算)的时候,主线程处于阻塞状态,当两个线程执行结束将最终的计算值给到主线程,由主线程进行输出,此时我们预计t和t2两个线程是并发执行的;因为不能确认t与t2线程何时能够结束,所以我们使用join方法让t和t2线程插入到主线程之前,当前两者结束之后主线程才恢复到就绪状态,前往cpu上执行逻辑;
并发=并行+并发
并行:t和t2在两个不同的核心上同时执行
并发:t和t2在同一个核心上分时复用
多线程的代码,只要稍微改一点,结果就会发生很大的变化,具体分析如下图所示: 1、多线程并发执行:
此时是创建两个线程,并发执行,主线程等待两个线程结束后在执行
2、多线程串行执行
此时是创建一个线程t,等待t执行结束后,创建线程t1,等待t1结束后再执行主线程,本质上又是进行串行执行。
1.2 join的多版本
1、join()--->无参数等待:即死等;
2、join(long millis)--->带有超时时间的等待,即下一个线程等此线程的时间是有限制的
Q:有没有指令能够停止等待?
A:Interrupt,能够把阻塞状态的jion提前唤醒(sleep也能被唤醒)
1.3 线程的引用
1、如果是继承thread,直接使用this拿到线程实例
代码如下:
package thread;class MyThread5 extends Thread {@Overridepublic void run() {// 这个代码中, 如果想获取到线程的引用, 直接使用 this 即可.System.out.println(this.getId() + ", " + this.getName());} }public class ThreadDemo16 {public static void main(String[] args) throws InterruptedException {MyThread5 t1 = new MyThread5();MyThread5 t2 = new MyThread5();t1.start();t2.start();Thread.sleep(1000);System.out.println(t1.getId() + ", " + t1.getName());System.out.println(t2.getId() + ", " + t2.getName());} }
结果如下:
如果是runnable或者lambda的方式,this就无能为力了,这时this已经不指向thread对象了
2、使用Thread.currentThread()方法获取当前的线程的引用
代码如下:
package thread;public class ThreadDemo17 {public static void main(String[] args) {Thread t1 = new Thread(() -> {Thread t = Thread.currentThread();System.out.println(t.getName());});Thread t2 = new Thread(() -> {Thread t = Thread.currentThread();System.out.println(t.getName());});t1.start();t2.start();} }
结果如下:
2. 线程的状态
下面主要向介绍线程在运行中的六种状态;
1.NEW Thread:对象创建好了,但是还没有调用 start 方法在系统中创建线程。
2.TERMINATED: Thread 对象仍然存在,但是系统内部的线程已经执行完毕了。
3.RUNNABLE: 就绪状态,表示这个线程正在 cpu 上执行,或者准备就绪随时可以去 cpu 上执行。
4.TIMED WAITING: 指定时间的阻塞.就在到达一定时间之后自动解除阻塞,使用 sleep 会进入这个状态 使用带有超时时间的join也会。
5.WAITING: 不带时间的阻塞(死等),必须要满足一定的条件,才会解除阻塞;join 或者 wait 都会进入 WAITING。
6.BLOCKED: 由于锁竞争,引起的阻塞.表示当前的线程是不方便去cpu上执行;
这六种状态在整个线程生命周期的大概位置,如下图所示:
通过代码来得到线程运行时的不同状态,如下可得到 NEW 、RUNNABLE、TERMINATED 状态 ,代码如下:
package thread;public class ThreadDemo18 {public static void main(String[] args) throws InterruptedException {Thread t = new Thread(() -> {for (int i = 0; i < 5; i++) {System.out.println("线程运行中...");try {Thread.sleep(1000);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}}});// 线程启动之前, 状态就是 NEWSystem.out.println(t.getState());t.start();Thread.sleep(500);System.out.println(t.getState());t.join();// 线程运行完毕之后, 状态就是 TERMINATEDSystem.out.println(t.getState());} }
结果如下:
注意:一个线程只能start一次,即当线程的状态只有是NEW状态的线程才能start。
ps:本次的内容就到这里了,如果对你有帮助的话就请一键三连哦!!!
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