Java併發基礎(一)-線程基礎

只要涉及到線程，其運行結果就是不確定的，雖然說java很早就提供了線程以及併發的支持，但是我們需要知道，線程是完全交給調度器的。有很多同學在編寫書上的代碼時，會發現運行結果不一致，其實這不是書上的例子錯了，而是運行環境不一致導致的(cpu核數).

而接下來的所涉及到到線程，指的是語言層次的線程，而不是操作系統層次的。

1. Java語言中線程的實現

從JDK 1.2 開始，JVM中的線程模型替換爲了基於操作系統原生線程模型來實現的，因此，操作系統支持怎樣的線程模型，很大程度上決定了JVM的線程模型。

在Java語言中，提供了兩種實現線程的方式，Thread類和Runnable接口。對於怎麼使用，這裏就不說了。

2. Java線程調度

線程調度是指系統爲線程分配處理器使用權的過程，主要調度方式有兩種：協同式線程調度，搶佔式線程調度。

有的朋友可能會說，Java的線程調度方式是搶佔式的。通過線程模型的實現可以知道，在JDK1.2之後，線程模型很大程度上取決與操作系統。而Java中的線程調度就是搶佔式調度。

2.1 協同式調度

線程的執行時間完全由線程本身決定，線程執行完畢纔會通知系統進行線程切換。

• 優點
  
  • 實現簡單
• 缺點
  
  • 線程執行時間不可控

2.2 搶佔式調度

線程的執行時間由系統來分配，線程切換不由線程本身決定

• 優點
  
  • 系統可控

2.2.1 優先級調度

雖然我們可以設置優先級，建議系統給線程分配更多的時間，但是，這是不可靠的。因爲線程調度最終還是取決於操作系統。通過Thread.yield()方法可以讓出執行時間，讓優先級更高的線程先執行。

3. 狀態轉換

• 新建狀態(new) 創建後尚未啓動的線程
• 運行狀態(Runnable) 注意：這裏的線程可能正在運行，也可能在等待CPU分配時間片段
• 等待狀態
  
  • 無限期等待(Waiting) 這種狀態不會被分配時間片段，需要被喚醒
    
    • 沒設置時間(無期限)Object.wait()方法 |
    • 沒設置時間(無期限)Thread.join()方法
    • LockSupport.park()方法
  • 期限等待(Timed Waiting) 等待一段時間後，就可以被分配時間片段
    
    • Thread.sleep()
    • 設置了時間的Object.wait()
    • 設置了事件的Thread.join()
    • LockSupport.parkNanos()
    • LockSupport.parkUntil()
• 阻塞(blocked) 等待獲取鎖
• 結束狀態(Terminated) 線程執行完畢，終止線程的線程狀態。

4.如何回收線程

回收線程防止內存泄露。一般來說如下

Thread.interrupt() //產生中斷
Thread.join() //等待死亡

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參考資料

• 深入理解Java虛擬機
• Java 線程詳解