Java并发编程(一) - 线程(上) - 基本概念和状态生命周期

0. 线程之母进程

在介绍线程前我们先看一下什么是进程？

进程是线程的母亲，如果在大学计算机课程里读过操作系统一定不会陌生。

所谓进程，它是计算机程序关于某数据集上的一次活动，是系统进行资源分配和调度的基本单位，是操作系统结构的基础。

罗里吧嗦一大堆，还是不够简洁？

那就一句话来表达吧：进程是正在执行的程序实例。

进程的内存布局

逻辑上一个进程可以划分为以下几部分(段):

文本：程序的指令
数据：程序使用的静态变量
堆：程序可以从该区域动态分配额外内存
栈：随函数调用, 返回而增减的一片内存，用于为局部变量和函数调用链接信息分配存储空间

好了，关于进程就先到这里了，再深入下去就是操作系统的内容了，这不是我们这篇博文的重点。

1. 什么是线程？

线程是进程中可独立执行的子任务。

一个进程可以包含多个线程，同一个进程中的线程共享该进程所拥有的资源，如内存空间和文件句柄等。

因此，进程是线程的容器，我们使用多线程去进行程序的并发设计，因为这样调度的成本会小得多。

2. 线程的生命周期

在Java中线程有以下几种状态：

NEW(新生线程)

你可以用new操作符创建一个线程

eg: new Thread(r)

用上面语句创建的线程便处于新生状态。

注意：当一个线程处于新生状态时，程序还没有开始运行线程中的代码，在我们的线程可以运行之前，还有一些小工作要做。

RUNNABLE(可运行)

线程什么时候可以运行了呢，也就是进入Runnable状态了呢？

答案是：一旦调用了start方法，该线程就成为Runnable了。

这里要注意的是：一个Runnable线程并不代表该线程一定正在运行，这个要搞清楚！！

也可能它并没有在运行中，线程是否运行还要取决于操作系统为该线程提供的运行时间。

一旦线程开始运行，它并不需要始终保持运行，实际上，线程在运行过程中有时需要被中断，目的是

为了让其他线程获得运行的机会。

BLOCKED(线程被阻塞)

当一个线程被阻塞时，其它线程就会获得被调度运行的机会。

那么，如何发起阻塞操作呢？

场景如下：

一个线程发起一个Blocking I/O(如: 文件读写/阻塞式Socket读写), 或者试图去获得一个由其它线程持有的锁时。

WAITING(线程等待)

当一个线程执行某些方法之后，就会处于等待状态。

这些方法包括：

Object.wait(), Thread.join(), LockSupport.park()

而与之相对应地，我们也可以使线程继续从等待状态回到可运行(Runnable)状态，可以通过如下方法：

Object.notify(), Object.notifyAll(), LockSupport.unpark(thread)

TIME_WAITING(限时等待)

这个状态类似于WAITING, 区别是：线程并非无限等待，而是有限等待，当其它线程没有在指定时间内期望操作时，该线程状态会自动转为可运行(RUNNABLE)。

TERMINATED(终止)

当线程执行结束时，处于终止状态，这个时候也就是线程的生命周期终止的时候。

线程结束有两种情况：

一种是正常结束返回

另一种则是由于异常终止

3. Java中启动一个线程的关键代码

首先，我们必须要知道Runnable接口

Runnable接口有一个run()方法，用于给我们的线程类来启动。

public interface Runnable
{
   void run();
}

我们要做的，是写一个实现Runnable接口的类，如下:

public class RunnableDemo implements Runnable {
    @Override
    public void run() {
        for (int i = 0; i < 100; i++) {
            // 当线程类实现Runnable接口时，
            // 如果想获取当前线程，只能用Thread.currentThread()方法。
            System.out.println(Thread.currentThread().getName()
                    + "  " + i);
        }
    }
}

然后为该Runnable类创建实例

Runnable r = new MyRunnable();

接着，通过把Runnable类传给Thread类的构造函数来创建Thread对象

Thread t = new Thread(r);

最后，启动线程

t.start();

最后编辑于：2020.05.22 21:31:15