Java并发编程之线程基础1

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1 线程的创建和运行

1 Thread创建

// 构造方法的参数是给线程指定名字,推荐
Thread t1 = new Thread("t1") {
 @Override
 // run 方法内实现了要执行的任务
 public void run() {
 log.debug("hello");
 }
};
t1.start();

/*
运行结果:
19:19:00 [t1] c.ThreadStarter - hello
*/

2 Runnable创建

把【线程】和【任务】(要执行的代码)分开

  • Thread 代表线程
  • Runnable 可运行的任务(线程要执行的代码)
// 创建任务对象
Runnable task2 = new Runnable() {
 @Override
 public void run() {
 log.debug("hello");
 }
};
// 参数1 是任务对象; 参数2 是线程名字,推荐
Thread t2 = new Thread(task2, "t2");
t2.start();

/*
运行结果:
19:19:00 [t2] c.ThreadStarter - hello
*/

Thread和Runnable的关系

通过源码可知道, Runnable是一个接口,有一个抽象方法, 而Thread是Runnable 的一个实现类.

@FunctionalInterface
public interface Runnable {

    public abstract void run();
}
public
class Thread implements Runnable {
    
    ......
}

小结:

  • 方法1 是把线程和任务合并在了一起,方法2 是把线程和任务分开了
  • 用 Runnable 更容易与线程池等高级 API 配合
  • 用 Runnable 让任务类脱离了 Thread 继承体系,更灵活

3 FutureTask创建

FutureTask 能够接收 Callable 类型的参数,用来处理有返回结果的情况

// 创建任务对象
FutureTask<Integer> task3 = new FutureTask<>(() -> {
 log.debug("hello");
 return 100;
});
// 参数1 是任务对象; 参数2 是线程名字,推荐
new Thread(task3, "t3").start();
// 主线程阻塞,同步等待 task 执行完毕的结果
Integer result = task3.get();
log.debug("结果是:{}", result);

/*
运行结果:
19:22:27 [t3] c.ThreadStarter - hello
19:22:27 [main] c.ThreadStarter - 结果是:100
*/

2 查看进程线程的方法

Windows

  • 任务管理器可以查看进程和线程数,也可以用来杀死进程
  • tasklist 查看进程
  • taskkill 杀死进程

Linux

  • ps -fe 查看所有进程

  • ps -fT -p 查看某个进程(PID)的所有线程

  • kill 杀死进程

  • top 按大写 H 切换是否显示线程 t

  • op -H -p 查看某个进程(PID)的所有线程

Java

  • jps 命令查看所有 Java 进程
  • jstack 查看某个 Java 进程(PID)的所有线程状态
  • jconsole 来查看某个 Java 进程中线程的运行情况(图形界面)

jconsole 远程监控配置

需要以如下方式运行你的 java 类

java -Djava.rmi.server.hostname=`ip地址` -Dcom.sun.management.jmxremote -
Dcom.sun.management.jmxremote.port=`连接端口` -Dcom.sun.management.jmxremote.ssl=是否安全连接 -
Dcom.sun.management.jmxremote.authenticate=是否认证 java类

修改 /etc/hosts 文件将 127.0.0.1 映射至主机名,一般使用不认证访问, 如果认证需要做:

  • 复制 jmxremote.password 文件

  • 修改 jmxremote.password 和 jmxremote.access 文件的权限为 600 即文件所有者可读写

  • 连接时填入 controlRole(用户名),R&D(密码)

3 线程运行原理

栈与栈帧

Java Virtual Machine Stacks (Java 虚拟机栈)

JVM 中由堆、栈、方法区所组成,其中栈内存是给谁用的呢?其实就是线程,每个线程启动后,虚拟 机就会为其分配一块栈内存。

  • 每个栈由多个栈帧(Frame)组成,对应着每次方法调用时所占用的内存
  • 每个线程只能有一个活动栈帧,对应着当前正在执行的那个方法

线程上下文切换(Thread Context Switch)

因为以下一些原因导致 cpu 不再执行当前的线程,转而执行另一个线程的代码

  • 线程的 cpu 时间片用完
  • 垃圾回收
  • 有更高优先级的线程需要运行
  • 线程自己调用了 sleep、yield、wait、join、park、synchronized、lock 等方法

当 Context Switch 发生时,需要由操作系统保存当前线程的状态,并恢复另一个线程的状态,Java 中对应的概念 就是程序计数器(Program Counter Register),它的作用是记住下一条 jvm 指令的执行地址,是线程私有的 状态包括程序计数器、虚拟机栈中每个栈帧的信息,如局部变量、操作数栈、返回地址等 Context Switch 频繁发生会影响性能.