Java并发编程序列之线程状态

我又不是架构师
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并发编程序列之线程状态

Hello,大家好，今天开始着手写并发编程序列博客。欢迎大家订阅点赞。谈到并发编程，要谈的东西可就多了，本文作为并发编程序列的第一篇文章，结构如下:

  1. 线程的创建方式和常见的线程API
  2. 线程的状态
  3. 线程排查工具

1. 线程的创建方式和常见的线程API

  • 直接继承Thread类 略。
  • 实现Runnable接口，传入到Thread中去。略。
  • 通过Callable和Future创建线程,具有返回值:
public class CallableThreadTest implements Callable<Integer> {

    public static void main(String[] args) {
        CallableThreadTest ctt = new CallableThreadTest();
        FutureTask<Integer> ft = new FutureTask<>(ctt);
        for (int i = 0; i < 100; i++) {
            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " 的循环变量i的值" + i);
            if (i == 20) {
                new Thread(ft, "有返回值的线程").start();
            }
        }
        try {
            System.out.println("子线程的返回值：" + ft.get());
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (ExecutionException e) {
            e.printStackTrace();
        }

    }
    @Override
    public Integer call() throws Exception {
        int i = 0;
        for (; i < 100; i++) {
            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " " + i);
        }
        return i;
    }
}
  • 通过Executor线程池技术来启动线程，后期讲线程池时讲。

然后提一下常见的线程API，说下注意点:

  1. Thread的方法为static方法,thread的方法为实例方法。
  2. Thread方法通过实例来调用的效果是一样一样的，千万不要误解。误以为通过实例调用就是对某个实例的操作。
  3. Thread方法一般的语意就是对"当前代码执行线程"!

Thread.currentThread():获取代码运行位置的当前线程。
thread.isAlive(); 判断某个线程是否存活。
Thread.sleep(); 注意sleep方法是static方法，不管用实例调用，还是类调用，效果都是一样，让当前执行代码的线程sleep.
顺带说一个问题,我们在启动线程时，总是调用start方法，start方法的效果就是内部调用了run方法，记得一定不要自己手动调用run方法，因为如果自己调的话，那么run方法内部的Thread类的static方法中的"当前执行线程"的含义就不是子线程了，而是调用线程。
中断相关:
thread.interrupt();将某个线程的中断标志位设置为true.注意，线程并没有中断，只是更改了标志位。
Thread.interrupted():判断当前线程是否中断，执行完后，将标志位更改为false,所以连续调用两次，返回值有可能不一样。 thread.isInterrupted();判断该对象是否是中断的，不改变标志位。
废弃方法，不要使用:
thread.suspend();
thread.resume();
thread.stop();

2. 线程的状态

Java线程状态图

线程状态 描述
NEW 初始状态，刚创建出来还没有start
RUNNABLE 运行中或者就绪状态.
BLOCKED 阻塞状态。注意只有synchronized关键字的锁才会到BLOCKED状态，JUC的Lock相关的锁是不会到这个状态的。而是进入到WAITING或者TIMED_WAITING状态。因为Lock接口的相关类内部都是使用LockSupport相关的方法
WAITING/TIMED_WAITING 等待状态。
TERMINATED 线程结束

3. 线程排查工具

先说一个概念:线程上下文切换，多线程编程最忌讳的就是线程开的特别多，然后都处于空闲状态(WAITING),这样CPU每次切换过去都又切换走，上下文切换比较频繁，相当耗时。 查看上下文切换频率:
vmstat 1

一般来说1000多是比较正常的。可以考虑使用JUC的Automic包的Cas算法，减少上下文切换。

Jstack使用:

稍微说下，先jstack生成线程dump文件。然后看下有多少线程分别处于什么状态。我这里的都还算正常的。如果有不正常的。打开dump文件好好看看哪里报的问题。
grep java.lang.Thread.State /opt/dump01 | awk '{print $2$3$4$5}' | sort |uniq -c

死锁就更有意思了，当看到BLOCKED比较多时，而且长时间不消下去。那么就要仔细看dump文件了，搜索BLOCKED关键字，然后看是哪里报的BLOCKED，看代码，检查代码的死锁。需要注意的是，如果是使用JUC的Lock造成的死锁，那么久要检查WAITING状态下的代码了。
其次Jstack -l pid 可以打印出锁相关的信息。系统也可以自动帮我们侦测死锁。类似于Found 1 deadlock这样的关键字。
死锁最有效的避免方法就是使用tryLock(time)了，拿不到锁就返回。不要拿了。

结语

好了，打完收工。
下期预告:
线程间通讯，synchronized关键字，volatile关键字.

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