JAVA多线程调度总结

淩亂°似流年 2022-05-29 06:43 224阅读 0赞

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从操作系统的角度讲，os会维护一个ready queue（就绪的线程队列）。并且在某一时刻cpu只为ready queue中位于队列头部的线程服务。  
但是当前正在被服务的线程可能觉得cpu的服务质量不够好，于是提前退出，这就是yield。  
或者当前正在被服务的线程需要睡一会，醒来后继续被服务，这就是sleep。  
sleep方法不推荐使用，可用wait。  
线程退出最好自己实现，在运行状态中一直检验一个状态，如果这个状态为真，就一直运行，如果外界更改了这个状态变量，那么线程就停止运行。  
sleep()使当前线程进入停滞状态，所以执行sleep()的线程在指定的时间内肯定不会执行；yield()只是使当前线程重新回到可执行状态，所以执行yield()的线程有可能在进入到可执行状态后马上又被执行。  
sleep()可使优先级低的线程得到执行的机会，当然也可以让同优先级和高优先级的线程有执行的机会；yield()只能使同优先级的线程有执行的机会。  
当调用wait()后，线程会释放掉它所占有的“锁标志”，从而使线程所在对象中的其它synchronized数据可被别的线程使用。  
waite()和notify()因为会对对象的“锁标志”进行操作，所以它们必须在 synchronized函数或synchronized　block中进行调用。如果在non-synchronized函数或non- synchronized　block中进行调用，虽然能编译通过，但在运行时会发生IllegalMonitorStateException的异常。

## 一个线程的生命周 ##

线程经过其生命周期的各个阶段。下图显示了一个线程完整的生命周期。

![java\_thread][java_thread]

*  **新建状态:**
    
    使用 **new** 关键字和 **Thread** 类或其子类建立一个线程对象后，该线程对象就处于新建状态。它保持这个状态直到程序 **start()** 这个线程。
 *  **就绪状态:**
    
    当线程对象调用了start()方法之后，该线程就进入就绪状态。就绪状态的线程处于就绪队列中，要等待JVM里线程调度器的调度。
 *  **运行状态:**
    
    如果就绪状态的线程获取 CPU 资源，就可以执行 **run()**，此时线程便处于运行状态。处于运行状态的线程最为复杂，它可以变为阻塞状态、就绪状态和死亡状态。
 *  **阻塞状态:**
    
    如果一个线程执行了sleep（睡眠）、suspend（挂起）等方法，失去所占用资源之后，该线程就从运行状态进入阻塞状态。在睡眠时间已到或获得设备资源后可以重新进入就绪状态。
 *  **死亡状态:**
    
    一个运行状态的线程完成任务或者其他终止条件发生时，该线程就切换到终止状态。

**用法**  
**sleep()**  
在指定的毫秒数内让当前正在执行的线程休眠（暂停执行），此操作受到系统计时器和调度程序精度和准确性的影响。  
  
由于sleep()方法是Thread类的方法，因此它不能改变对象的机锁。所以当在一个Synchronized方法中调用sleep（）时，线程虽然休眠了，但是对象的机锁没有被释放，其他线程仍然无法访问这个对象。sleep()方法不需要在同步的代码块中执行。但是sleep()可以通过interrupt()方法打断线程的暂停状态，从而使线程立刻抛出InterruptedException。  
  
**wait()和notify()和notifyAll()**  
**wait()**方法则会在线程休眠的同时释放掉机锁，其他线程可以访问该对象。wait()必须在同步的代码块中执行。当一个线程执行到wait()方法时，它就进入到一个和该对象相关的等待池中，同时失去了对象的机锁，可以允许其它的线程执行一些同步操作。但是wait()可以通过interrupt()方法打断线程的暂停状态，从而使线程立刻抛出InterruptedException。  
  
wait可以让同步方法或者同步块暂时放弃对象锁,而将它暂时让给其它需要对象锁的人(这里应该是程序块,或线程)用,这意味着可在执行wait()期间调用线程对象中的其他同步方法!在其它情况下(sleep啊,suspend啊),这是不可能的.但是注意我前面说的,只是暂时放弃对象锁,暂时给其它线程使用,我wait所在的线程还是要把这个对象锁收回来的呀.wait什么?就是wait别人用完了还给我啊！  
  
好,那怎么把对象锁收回来呢?  
  
第一种方法,限定借出去的时间.在wait()中设置参数,比如wait(1000),以毫秒为单位,就表明我只借出去1秒中,一秒钟之后,我自动收回.  
  
第二种方法,让借出去的人通知我,他用完了,要还给我了.这时,我马上就收回来.哎,假如我设了1小时之后收回,别人只用了半小时就完了,那怎么办呢?靠!当然用完了就收回了,还管我设的是多长时间啊.  
  
那么别人怎么通知我呢?相信大家都可以想到了,notify(),这就是最后一句话”而且只有在一个notify()或notifyAll()发生变化的时候，线程才会被唤醒”的意思了.  
  
**notify()**唤醒在此对象监视器上等待的单个线程。当它被一个notify()方法唤醒时，等待池中的线程就被放到了锁池中。该线程将等待从锁池中获得机锁，然后回到wait()前的中断现场。  
  
**notifyAll()**唤醒在此对象监视器上等待的所有线程。  
最后，有两点点需要注意：  
　　（1）调用wait方法后，线程是会释放对monitor对象的所有权的。  
　　（2）一个通过wait方法阻塞的线程，必须同时满足以下两个条件才能被真正执行：  
　　　　线程需要被唤醒（超时唤醒或调用notify/notifyll）。  
　　　　线程唤醒后需要竞争到锁（monitor）如果notify的线程依然占有锁，wait线程依然无法执行。  
  
**suspend和resume()**  
**join()**  
join()方法使当前线程停下来等待，直至另一个调用join方法的线程终止。值得注意的是，线程的在被激活后不一定马上就运行，而是进入到可运行线程的队列中。但是join()可以通过interrupt()方法打断线程的暂停状态，从而使线程立刻抛出InterruptedException。  
  
**yield()**  
Yield()方法是停止当前线程，让同等优先权的线程运行。如果没有同等优先权的线程，那么Yield()方法将不会起作用。该方法使用较少。  
  
**interrupt()**  
interrupt()中断线程。需要注意的是，InterruptedException是线程自己从内部抛出的，并不是interrupt()方法抛出的。对某一线程调用interrupt()时，如果该线程正在执行普通的代码，那么该线程根本就不会抛出InterruptedException。但是，一旦该线程进入到wait()/sleep()/join()后，就会立刻抛出InterruptedException。可以用isInterrupted()来获取状态。  
  
  
**各个方法之间的区别**

<table> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>线程方法名称</td> 
   <td>是否释放同步锁</td> 
   <td>是否需要在同步的代码块中调用</td> 
   <td>方法是否已废弃</td> 
   <td>是否可以被中断</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>sleep()</td> 
   <td>否</td> 
   <td>否</td> 
   <td>否</td> 
   <td>是</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>wait()</td> 
   <td>是</td> 
   <td>是</td> 
   <td>否</td> 
   <td>是</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>suspend</td> 
   <td>&nbsp;</td> 
   <td>&nbsp;</td> 
   <td>是</td> 
   <td>&nbsp;</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>resume()</td> 
   <td>&nbsp;</td> 
   <td>&nbsp;</td> 
   <td>是</td> 
   <td>&nbsp;</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>join()</td> 
   <td>&nbsp;</td> 
   <td>&nbsp;</td> 
   <td>否</td> 
   <td>是</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

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