01-多线程的基本概念

  1. 一、进程和线程
  2. 二、线程的状态
  3. 三、wait和sleep
  4. 四、并发与并行
  5. 五、管程(monitor)
  6. 六、用户线程和守护线程

一、进程和线程

  • 进程(Process)是计算机中的程序关于某数据集合上的一次运行活动,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。在早期面向进程设计的计算机结构中,进程是程序的基本执行实体;在当代面向线程设计的计算机结构中,进程是线程的容器。程序是指令、数据及其组织形式的描述,进程是程序的实体。
  • 线程(thread)是操作系统能够进行运算调度的最小单位。它被包含在进程之中,是进程中的实际运作单位。一条线程指的是进程中一个单一顺序的控制流,一个进程中可以并发多个线程,每条线程并行执行不同的任务。

总结来说:

  • 进程:指在系统中正在运行的一个应用程序;程序一旦运行就是进程;进程是资源分配的最小单位
  • 线程:系统分配处理器时间资源的基本单元,或者说进程之内独立执行的一个单元执行流。线程时程序执行的最小单位

二、线程的状态

进入 java.lang.Thread 类,找到内部类 State ,代码如下

public enum State {
        /**
         * Thread state for a thread which has not yet started.
         */
        NEW,(新建)

        /**
         * Thread state for a runnable thread.  A thread in the runnable
         * state is executing in the Java virtual machine but it may
         * be waiting for other resources from the operating system
         * such as processor.
         */
        RUNNABLE,(准备就绪)

        /**
         * Thread state for a thread blocked waiting for a monitor lock.
         * A thread in the blocked state is waiting for a monitor lock
         * to enter a synchronized block/method or
         * reenter a synchronized block/method after calling
         * {@link Object#wait() Object.wait}.
         */
        BLOCKED,(阻塞)

        /**
         * Thread state for a waiting thread.
         * A thread is in the waiting state due to calling one of the
         * following methods:
         * <ul>
         *   <li>{@link Object#wait() Object.wait} with no timeout</li>
         *   <li>{@link #join() Thread.join} with no timeout</li>
         *   <li>{@link LockSupport#park() LockSupport.park}</li>
         * </ul>
         *
         * <p>A thread in the waiting state is waiting for another thread to
         * perform a particular action.
         *
         * For example, a thread that has called <tt>Object.wait()</tt>
         * on an object is waiting for another thread to call
         * <tt>Object.notify()</tt> or <tt>Object.notifyAll()</tt> on
         * that object. A thread that has called <tt>Thread.join()</tt>
         * is waiting for a specified thread to terminate.
         */
        WAITING,(不限时间等待)

        /**
         * Thread state for a waiting thread with a specified waiting time.
         * A thread is in the timed waiting state due to calling one of
         * the following methods with a specified positive waiting time:
         * <ul>
         *   <li>{@link #sleep Thread.sleep}</li>
         *   <li>{@link Object#wait(long) Object.wait} with timeout</li>
         *   <li>{@link #join(long) Thread.join} with timeout</li>
         *   <li>{@link LockSupport#parkNanos LockSupport.parkNanos}</li>
         *   <li>{@link LockSupport#parkUntil LockSupport.parkUntil}</li>
         * </ul>
         */
        TIMED_WAITING,(限时等待)

        /**
         * Thread state for a terminated thread.
         * The thread has completed execution.
         */
        TERMINATED;(终结)
}
  • NEW,(新建)
  • RUNNABLE,(准备就绪)
  • BLOCKED,(阻塞)
  • WAITING,(不限时等待)
  • TIMED_WAITING,(限时等待)
  • TERMINATED;(终结)

三、wait和sleep

  • sleep 是 Thread 的静态方法,wait 是 Object 的方法,任何对象实例都能调用。
  • sleep 不会释放锁,它也不需要占用锁;wait会释放锁,但调用它的前提是当前线程占有锁(即代码要在synchronized中)
  • 它们都可以被 interrupt 方法中断

线程状态

四、并发与并行

  • 并发:同一时间间隔内多个线程正在执行,实际上是宏观上并行,微观上串行
  • 并行:同一时刻多个线程正在执行

五、管程(monitor)

管程(monitor)是保证了同一时刻只有一个线程在管程内活动,即管程内定义的操作在同一时刻只被一个线程调用(由编译器实现).但是这样并不能保证线程以设计的顺序执行。

JVM 中同步是基于进入和退出管程(monitor)对象实现的,每个对象都会有一个管程(monitor)对象,管程(monitor)会随着 java 对象一同创建和销毁。

执行线程首先要持有管程对象,然后才能执行方法,当方法完成之后会释放管程,方法在执行时候会持有管程,其他线程无法再获取同一个管程

六、用户线程和守护线程

  • 用户线程:自定义线程
  • 守护线程:运行在后台,是一种特殊的线程,比如垃圾回收
  • 当主线程结束后,用户线程还在运行,JVM 存活
  • 如果没有用户线程,都是守护线程,JVM 结束

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