当前位置：首页 > news >正文

JUC并发编程（二）

news 2025/8/5 14:07:16

一、过时方法

一些不推荐使用的方法已经过时，容易破坏同步代码块，使对象的锁得不到释放，进而造成线程死锁
在这里插入图片描述

二、守护线程

默认情况下，Java 进程需要等待所有线程都运行结束，才会结束。有一种特殊的线程叫做守护线程，只要其它非守护线程运行结束了，即使守护线程的代码没有执行完，也会强制结束。

正常情况下：主线程运行结束，但t1线程仍未结束，因此进程并不会结束（只要有一个线程还在运行，Java进程并不会结束）
在这里插入图片描述

将t1设置为守护线程后：

import lombok.extern.slf4j.Slf4j;@Slf4j(topic = "c.Test15")
public class Test15 {public static void main(String[] args) throws InterruptedException {Thread t1 = new Thread(() -> {while (true) {if (Thread.currentThread().isInterrupted()) {break;}}log.debug("结束");}, "t1");// 将t1设置为守护线程（默认值为非守护线程：false）t1.setDaemon(true);   t1.start();Thread.sleep(1000);log.debug("结束");}
}

运行结果：主线程(非守护)运行结束后，无论守护线程(t1)是否执行完毕均会强制结束
在这里插入图片描述

守护线程应用：
● 垃圾回收器线程就是一种守护线程【再堆内存中分配的对象，当没有其它对象引用这些对象时，这些未被引用的对象就会定期被垃圾回收】
● Tomcat 中的 Acceptor 和 Poller 线程都是守护线程，所以 Tomcat 接收到 shutdown 命令后，不会等待它们处理完当前请求

三、线程状态（五种）

五种状态，这是从 操作系统 层面来描述的
在这里插入图片描述
● 初始状态】仅是在语言层面创建了线程对象，还未与操作系统线程关联（eg：Java中newThread对象，但未调用其start()方法）

● 【可运行状态】（就绪状态）指该线程已经被创建（与操作系统线程关联），可以由 CPU 调度执行，但暂时还未获得CPU的时间片

● 【运行状态】指获取了 CPU 时间片运行中的状态
—— 当 CPU 时间片用完，会从【运行状态】转换至【可运行状态】，其切换会导致线程的上下文切换

● 【阻塞状态】
—— 如果调用了阻塞 API，如 BIO 读写文件，这时该线程实际不会用到 CPU（调度器不会考虑调度阻塞状态的线程），会导致线程上下文切换，进入【阻塞状态】
—— 等 BIO 操作完毕，会由操作系统唤醒阻塞的线程，转换至【可运行状态】
—— 与【可运行状态】的区别是，对【阻塞状态】的线程来说只要它们一直不唤醒，调度器就一直不会考虑调度它们

● 【终止状态】表示线程已经执行完毕，生命周期已经结束，不会再转换为其它状态

四、线程状态（六种）

六种状态，是从Java API层面来描述的

根据Thread.State枚举，分为六种状态
在这里插入图片描述
● NEW 线程刚被创建，但是还没有调用 start() 方法

● RUNNABLE 当调用了 start() 方法之后，注意，Java API 层面的 RUNNABLE 状态涵盖了操作系统层面的【可运行状态】、【运行状态】和【阻塞状态】（由于 BIO 导致的线程阻塞，在 Java 里无法区分，仍然认为是可运行）操作系统层面的阻塞状态在Java中还是RUNNABLE

● BLOCKED ， WAITING ， TIMED_WAITING 都是 Java API 层面对【阻塞状态】的细分，后面会在状态转换一节详述

● TERMINATED 当线程代码运行结束

3.1 六种状态演示

import lombok.extern.slf4j.Slf4j;import java.io.IOException;@Slf4j(topic = "c.TestState")
public class TestState {public static void main(String[] args) throws IOException {// ① 并未调用线程1的start()方法===>NEWThread t1 = new Thread("t1") {@Overridepublic void run() {log.debug("running...");}};// ② 不断运行===>RUNNABLE（既有可能分到时间片也有可能为分到时间片，也有可能陷入操作系统的IO阻塞）Thread t2 = new Thread("t2") {@Overridepublic void run() {while(true) { // runnable}}};t2.start();// ③ 打印后执行完毕===>TERMINATEDThread t3 = new Thread("t3") {@Overridepublic void run() {log.debug("running...");}};t3.start();// ④ 线程处于阻塞状态【sleep时间足够长===>TIMED_WAITING(有时限的的等待)】Thread t4 = new Thread("t4") {@Overridepublic void run() {synchronized (TestState.class) {try {Thread.sleep(1000000); // timed_waiting} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}}}};t4.start();// ⑤ 等待t2（死循环）一直运行结束===>WAITING(没有时限的等待)Thread t5 = new Thread("t5") {@Overridepublic void run() {try {t2.join(); // waiting} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}}};t5.start();// ⑥ t4线程会先对对象加锁,t6线程不能获取对象的锁===>t6陷入BLOCKEDThread t6 = new Thread("t6") {@Overridepublic void run() {synchronized (TestState.class) { // blockedtry {Thread.sleep(1000000);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}}}};t6.start();try {Thread.sleep(500);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}log.debug("t1 state {}", t1.getState());log.debug("t2 state {}", t2.getState());log.debug("t3 state {}", t3.getState());log.debug("t4 state {}", t4.getState());log.debug("t5 state {}", t5.getState());log.debug("t6 state {}", t6.getState());System.in.read();}
}

运行结果：
在这里插入图片描述

四、多线程应用统筹分析

如何使用多线程得到最优方案？
在这里插入图片描述
后两种办法均耗费时间较长

上图可以一眼看出，办法甲总共要16分钟（而办法乙、丙需要20分钟）。因此合理分配便可节约大量时间，我们可以使用多线程的思想便可找到最优的方案

方案实现：

import lombok.extern.slf4j.Slf4j;import static cn.itcast.n2.util.Sleeper.sleep;@Slf4j(topic = "c.Test16")
public class Test16 {public static void main(String[] args) {Thread t1 = new Thread(() -> {log.debug("洗水壶");sleep(1);log.debug("烧开水");sleep(5);},"老王");Thread t2 = new Thread(() -> {log.debug("洗茶壶");sleep(1);log.debug("洗茶杯");sleep(2);log.debug("拿茶叶");sleep(1);try {t1.join();} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}log.debug("泡茶");},"小王");t1.start();t2.start();}
}