带你一次搞明白Java多线程,多线程的生命周期

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小知识,大挑战!本文正在参与“程序员必备小知识”创作活动。

线程的生命周期

线程生命周期可以通过 getState()方法获得, 线程的状态是Thread.State 枚举类型定义的,

有以下几种:

  • NEW,新建状态. 创建了线程对象,在调用 start()启动之前的状态;

  • RUNNABLE, 可运行状态. 它是一 个复 合状 态, 包含:READY和RUNNING两个状态. READY状态该线程可以被线程调度器进行调度使它处于RUNNING 状态 , RUNING状态表示该线程正在执行 .

  • Thread.yield()方法可以把线程由 RUNNING 状态转换为 READY 状态

  • BLOCKED 阻塞状态.线程发起阻塞的 I/O 操作,或者申请由其他线程占用的独占资源,线程会转换为 BLOCKED 阻塞状态. 处于阻塞状态的线程不会占用CPU 资源. 当阻塞I/O 操作执行完,或者线程获得了其申请的资源,线程可以转换为 RUNNABLE.

  • WAITING 等待状态. 线程执行了 object.wait(), thread.join()方法会把线程转换为 WAITING 等待状态, 执行 object.notify()方法,或者加入的线程执行完毕,当前线程会转换为 RUNNABLE 状态

  • TIMED_WAITING 状态,与 WAITING 状态类似,都是等待状态.区别在于处于该状态的线程不会无限的等待,如果线程没有在指定的时间范围内完成期望的操作,该线程自动转换为 RUNNABLE

  • TERMINATED 终止状态,线程结束处于终止状态

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多线程编程的优势与存在的风险

多线程编程具有以下优势:

  1. 提高系统的吞吐率(Throughout). 多线程编程可以使一个进程有多个并发(concurrent,即同时进行的)的操作

  2. 提高响应性(Responsiveness).Web 服务器会采用一些专门的线程负责用户的请求处理,缩短了用户的等待时间

  3. 充分利用多核(Multicore)处理器资源. 通过多线程可以充分的利用 CPU 资源 多线程编程存在的问题与风险:

  4. 线程安全(Thread safe)问题.多线程共享数据时,如果没有采取正确的并发访问控制措施,就可能会产生数据一致性问题,如读取脏数据(过期的数据), 如丢失数据更新.

  5. 线程活性(thread liveness)问题.由于程序自身的缺陷或者由资源稀缺性导致线程一直处于非 RUNNABLE 状态,这就是线程活性问题,

常见的活性故障有以下几种:

  • 死锁(Deadlock). 类似鹬蚌相争.

  • 锁死(Lockout), 类似于睡美人故事中王子挂了

  • 活锁(Livelock). 类似于小猫咬自己尾巴

  • 饥饿(Starvation).类似于健壮的雏鸟总是从母鸟嘴中抢到食物.

  1. 上下文切换(Context Switch). 处理器从执行一个线程切换到执行另外一个线程

  2. 可靠性. 可能会由一个线程导致 JVM 意外终止,其他的线程也

无法执行.