多线程基础知识

最新推荐文章于 2022-03-01 17:43:58 发布

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#Java并发

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快速认识线程

线程是程序执行的一个路径，每个线程都有自己的局部变量表，程序计数器(指向正在执行的指令指针)以及各自的生命周期。
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其实Thread的run和start就是一个比较典型的模板设计模式，父类编写算法结构代码，子类实现逻辑细节。这样做的好处是，程序结构由父类控制，并且是final修饰的，不允许重写，子类只需要实现想要的逻辑任务即可。

实现线程的执行单元有两种方式，第一种是重写Thread的run方法，第二种是实现Runnable接口的run方法，并将Runnable实例用作构造Thread的参数。

深入理解Thread构造函数

JVM内存结构

JVM在执行Java程序的时候会把对应的物理内存划分为不同的内存区域，每一个区域都存放着不同的数据，也有不同的创建与销毁时机，有些分区会在JVM启动的时候就创建，有些则是在运行时才创建，比如虚拟机栈。
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1，程序计数器

程序计数器在JVM中所起的作用就是用于存放当前线程接下来将要执行的字节码指令，分支，循环，跳转，异常处理等信息。在任何时候，一个处理器只执行其中一个线程中的指令，为了能够在CPU时间片轮转切换上下文后顺利回到正确的执行位置，每个线程都都需要具有一个独立的程序计数器，各个线程之间互相不影响，因此JVM将此块内存区域设计成了线程私有的。

2，Java虚拟机栈

Java虚拟机栈也是线程私有的，它的生命周期与线程相同，是在JVM运行时所创建的，在线程中，方法在执行的时候都会创建一个名为栈帧的数据结构，主要用于存放局部变量表，操作栈，动态链接，方法出口等信息，方法的调用对应着栈帧在虚拟机栈中的压栈和弹栈过程。
每一个线程在创建的时候，JVM都会为其创建对应的虚拟机栈，虚拟机栈的大小可以通过-xss来配置，方法的调用是栈帧被压入和弹出的过程。
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3，本地方法栈

Java中提供了调用本地方法的接口，也就是C/C++程序，在线程的执行过程中，经常会碰到调用JNI的方法的情况，比如网络通信情况，文件底层的操作，甚至是String的intern等都是JNI方法，JVM为本地方法所划分的内存区域便是本地方法栈，这块内存区域其自由度非常高，完全靠不同的JVM厂商来实现，Java虚拟机规范并未给出强制的规定，同样它也是线程私有的内存区域。

4，堆内存

堆内存是JVM中最大的一块内存区域，被所有的线程所共享，Java在运行期间创建的所有对象几乎都存放在该内存区域，该内存区域也是垃圾回收器重点照顾的区域，因此有些时候堆内存被称为"GC堆"。堆内存一般被细分为新生代和老年代。

5，方法区

方法区也是被多个线程所共享的内存区域，它主要用于存储已经被虚拟机加载的类信息，常量，静态变量，即时编译器编译后的代码等数据，虽然在Java虚拟机规范中，将方法区划分为堆内存的一个逻辑分区，但它还是经常被称为"非堆",有时候也被称为"持久代"。在HotSpot JVM中，方法区还会被细分为持久代和代码缓存区。

6，Java8元空间

自JDK1.8版本起，JVM的内存区域发生了一些改变，实际上是持久代内存被彻底删除，取而代之的是元空间。程序计数器是比较小的一块内存，而且这部分内存是不会出现任何溢出异常的，与线程创建，运行，销毁等关系比较大的是虚拟机栈内存了，而且栈内存划分的大小将直接决定在一个JVM进程中可以创建多少个线程。

Thread API的详细介绍

yield方法介绍

yield方法属于一种启发式的方法，其会提醒调度器我愿意放弃当前的CPU资源，如果CPU的资源不紧张，则会忽略这种提醒。调用yield方法会使当前线程从RUNNING状态切换到RUNNABLE状态。

不要企图在程序设计当中企图使用线程优先级绑定某些特定的业务，或者让业务严重依赖于线程优先级，这可能让你大失所望。线程的优先级不能小于1也不能大于10，如果指定的线程优先级大于线程所在group的优先级，那么指定的优先级就会失效，取而代之的是group的最大优先级。线程默认的优先级和它的父类保持一致，一般情况下都是5，因为main线程的优先级就是5，所以它派生出来的线程都是5。
线程interrupt下列方法的调用会使得当前线程进入阻塞状态，而调用当前线程的interupt方法，就可以打断阻塞。

Object的wait方法
Thread的sleep方法
Thread的join方法

一旦线程在阻塞的情况下被打断，都会抛出一个称为InterruptedException的异常，这个异常就像是一个signal一样通知当前线程被打断了。
isInterrupted是Thread的一个成员方法，它主要判断当前线程是否被中断，该方法仅仅是对interrupt标识的一个判断，并不会影响标识发生任何变化。
interupted是一个静态方法，虽然其也用于判断当前线程是否中断，但是它和成员方法isInterrupted还是有很大的区别的，调用该方法会直接擦除线程的interupt标识。如果当前线程被打断了，那么第一次调用interrupted方法会返回true,并且立即擦除了interrupt标识；第二次包括以后的调用都会返回false,除非在此期间线程又一次地被打断。