一、JUC之线程基础(源码级别)

一、JUC之线程基础


一、JUC之线程基础(源码级别)

1、Java多线程相关概念

1、进程

是程序的⼀次执⾏,是系统进⾏资源分配和调度的独⽴单位,每⼀个进程都有它⾃⼰的内存空间和系统资源

2、线程

在同⼀个进程内⼜可以执⾏多个任务,⽽这每⼀个任务我们就可以看做是⼀个线程 ⼀个进程会有1个或多个线程的

3、管程

Monitor(监视器),也就是我们平时所说的锁

// Monitor其实是一种同步机制,他的义务是保证(同一时间)只有一个线程可以访问被保护的数据和代码。
// JVM中同步是基于进入和退出监视器对象(Monitor,管程对象)来实现的,每个对象实例都会有一个Monitor对象,
Object o = new Object();
new Thread(() -> {
    synchronized (o)
    {
    }
},"t1").start();
// Monitor对象会和Java对象一同创建并销毁,它底层是由C++语言来实现的。

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4、线程状态?

// Thread.State
public enum State {
    NEW,(新建)
    RUNNABLE,(准备就绪)
    BLOCKED,(阻塞)
    WAITING,(不见不散)
    TIMED_WAITING,(过时不候)
    TERMINATED;(终结)
}

5、wait/sleep的区别?

功能都是当前线程暂停,有什么区别?

wait放开手去睡,放开手里的锁

sleep握紧手去睡,醒了手里还有锁

2、为什么多线程极其重要???

  1. 硬件方面 - 摩尔定律失效

摩尔定律:
它是由英特尔创始人之一Gordon Moore(戈登·摩尔)提出来的。其内容为:
当价格不变时,集成电路上可容纳的元器件的数目约每隔18-24个月便会增加一倍,性能也将提升一倍。
换言之,每一美元所能买到的电脑性能,将每隔18-24个月翻一倍以上。这一定律揭示了信息技术进步的速度。

可是从2003年开始CPU主频已经不再翻倍,而是采用多核而不是更快的主频。

摩尔定律失效。

在主频不再提高且核数在不断增加的情况下,要想让程序更快就要用到并行或并发编程。

  1. 软件方面

高并发系统,异步+回调等生产需求

3、从start一个线程说起

// Java线程理解以及openjdk中的实现
private native void start0();
// Java语言本身底层就是C++语言

OpenJDK源码网址:http://openjdk.java.net/

openjdk8\hotspot\src\share\vm\runtime

更加底层的C++源码解读

openjdk8\jdk\src\share\native\java\lang   thread.c
java线程是通过start的方法启动执行的,主要内容在native方法start0中,Openjdk的写JNI一般是一一对应的,Thread.java对应的就是Thread.c start0其实就是JVM_StartThread。此时查看源代码可以看到在jvm.h中找到了声明,jvm.cpp中有实现。    

一、JUC之线程基础(源码级别)

openjdk8\hotspot\src\share\vm\prims  jvm.cpp

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openjdk8\hotspot\src\share\vm\runtime  thread.cpp

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4、用户线程和守护线程

Java线程分为用户线程和守护线程,线程的daemon属性为true表示是守护线程,false表示是用户线程

守护线程

是一种特殊的线程,在后台默默地完成一些系统性的服务,比如垃圾回收线程

用户线程

是系统的工作线程,它会完成这个程序需要完成的业务操作

public class DaemonDemo{
	public static void main(String[] args){
    Thread t1 = new Thread(() -> {
        System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"\t 开始运行,"+(Thread.currentThread().isDaemon() ? "守护线程":"用户线程"));
        while (true) {

        }
    }, "t1");
    //线程的daemon属性为true表示是守护线程,false表示是用户线程
    t1.setDaemon(true);
    t1.start();
    //3秒钟后主线程再运行
    try { TimeUnit.SECONDS.sleep(3); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); }

    System.out.println("----------main线程运行完毕");
	}
}

重点

当程序中所有用户线程执行完毕之后,不管守护线程是否结束,系统都会自动退出

如果用户线程全部结束了,意味着程序需要完成的业务操作已经结束了,系统可以退出了。所以当系统只剩下守护进程的时候,java虚拟机会自动退出

设置守护线程,需要在start()方法之前进行

5、获得多线程的方法几种?

  • 传统的是

    • 继承thread类
    • 实现runnable接口,
  • java5以后

    • 实现callable接口
    • java的线程池获得

6、Callable接口

1、与runnable对比

// 创建新类MyThread实现runnable接口
class MyThread implements Runnable{
 @Override
 public void run() {
 
 }
}
// 新类MyThread2实现callable接口
class MyThread2 implements Callable<Integer>{
 @Override
 public Integer call() throws Exception {
  return 200;
 } 
}
// 面试题:callable接口与runnable接口的区别?
 
// 答:(1)是否有返回值
//     (2)是否抛异常
//    (3)落地方法不一样,一个是run,一个是call

2、怎么用

直接替换runnable是否可行?
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不可行,因为:thread类的构造方法根本没有Callable

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认识不同的人找中间人
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FutureTask ft = new FutureTask(new MyThread2());
new Thread(ft, "AA").start();

运行成功后如何获得返回值?

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FutureTask ft = new FutureTask(new MyThread2());
new Thread(ft, "AA").start();
System.out.println(ft.get());

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