原文:
http://lavasoft.blog.51cto.com/62575/27069/
?作者:熔巖
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原始出處
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http://lavasoft.blog.51cto.com/62575/27069
一、線程狀態(tài)
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線程的狀態(tài)轉(zhuǎn)換是線程控制的基礎(chǔ)。線程狀態(tài)總的可分為五大狀態(tài):分別是生、死、可運行、運行、等待/阻塞。用一個圖來描述如下:
、新狀態(tài):線程對象已經(jīng)創(chuàng)建,還沒有在其上調(diào)用start()方法。
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2、可運行狀態(tài):當(dāng)線程有資格運行,但調(diào)度程序還沒有把它選定為運行線程時線程所處的狀態(tài)。當(dāng)start()方法調(diào)用時,線程首先進入可運行狀態(tài)。在線程運行之后或者從阻塞、等待或睡眠狀態(tài)回來后,也返回到可運行狀態(tài)。
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3、運行狀態(tài):線程調(diào)度程序從可運行池中選擇一個線程作為當(dāng)前線程時線程所處的狀態(tài)。這也是線程進入運行狀態(tài)的唯一一種方式。
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4、等待/阻塞/睡眠狀態(tài):這是線程有資格運行時它所處的狀態(tài)。實際上這個三狀態(tài)組合為一種,其共同點是:線程仍舊是活的,但是當(dāng)前沒有條件運行。換句話說,它是可運行的,但是如果某件事件出現(xiàn),他可能返回到可運行狀態(tài)。
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5、死亡態(tài):當(dāng)線程的run()方法完成時就認(rèn)為它死去。這個線程對象也許是活的,但是,它已經(jīng)不是一個單獨執(zhí)行的線程。線程一旦死亡,就不能復(fù)生。 如果在一個死去的線程上調(diào)用start()方法,會拋出java.lang.IllegalThreadStateException異常。
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有關(guān)詳細(xì)狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖可以參看本人的“
Java多線程編程總結(jié)
”中的圖
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二、阻止線程執(zhí)行
對于線程的阻止,考慮一下三個方面,不考慮IO阻塞的情況:
睡眠;
等待;
因為需要一個對象的鎖定而被阻塞。
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1、睡眠
Thread.sleep(long millis)和Thread.sleep(long millis, int nanos)靜態(tài)方法強制當(dāng)前正在執(zhí)行的線程休眠(暫停執(zhí)行),以“減慢線程”。當(dāng)線程睡眠時,它入睡在某個地方,在蘇醒之前不會返回到可運行狀態(tài)。當(dāng)睡眠時間到期,則返回到可運行狀態(tài)。
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線程睡眠的原因:線程執(zhí)行太快,或者需要強制進入下一輪,因為Java規(guī)范不保證合理的輪換。
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睡眠的實現(xiàn):調(diào)用靜態(tài)方法。
??????? try {
??????????? Thread.sleep(123);
??????? } catch (InterruptedException e) {
??????????? e.printStackTrace();?
??????? }
??????????? Thread.sleep(123);
??????? } catch (InterruptedException e) {
??????????? e.printStackTrace();?
??????? }
?
睡眠的位置:為了讓其他線程有機會執(zhí)行,可以將Thread.sleep()的調(diào)用放線程run()之內(nèi)。這樣才能保證該線程執(zhí)行過程中會睡眠。
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例如,在前面的例子中,將一個耗時的操作改為睡眠,以減慢線程的執(zhí)行。可以這么寫:
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??? public void run() {
??????? for(int i = 0;i<5;i++){
??????? for(int i = 0;i<5;i++){
// 很耗時的操作,用來減慢線程的執(zhí)行
//??????????? for(long k= 0; k <100000000;k++);
??????????? try {
??????????????? Thread.sleep(3);
??????????? } catch (InterruptedException e) {
??????????????? e.printStackTrace();? .
??????????? }
??????????? System.out.println(this.getName()+" :"+i);
??????? }
??? }
//??????????? for(long k= 0; k <100000000;k++);
??????????? try {
??????????????? Thread.sleep(3);
??????????? } catch (InterruptedException e) {
??????????????? e.printStackTrace();? .
??????????? }
??????????? System.out.println(this.getName()+" :"+i);
??????? }
??? }
?
運行結(jié)果:
阿三 :0 李四 :0 阿三 :1 阿三 :2 阿三 :3 李四 :1 李四 :2 阿三 :4 李四 :3 李四 :4 Process finished with exit code 0?
這樣,線程在每次執(zhí)行過程中,總會睡眠3毫秒,睡眠了,其他的線程就有機會執(zhí)行了。
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注意:
1、線程睡眠是幫助所有線程獲得運行機會的最好方法。
2、線程睡眠到期自動蘇醒,并返回到可運行狀態(tài),不是運行狀態(tài)。sleep()中指定的時間是線程不會運行的最短時間。因此,sleep()方法不能保證該線程睡眠到期后就開始執(zhí)行。
3、sleep()是靜態(tài)方法,只能控制當(dāng)前正在運行的線程。
下面給個例子:
/** * 一個計數(shù)器,計數(shù)到100,在每個數(shù)字之間暫停1秒,每隔10個數(shù)字輸出一個字符串 * * @author leizhimin 2008-9-14 9:53:49 */ public class MyThread extends Thread { public void run() { for (int i = 0; i < 100; i++) { if ((i) % 10 == 0) { System.out.println("-------" + i); } System.out.print(i); try { Thread.sleep(1); System.out.print(" 線程睡眠1毫秒!\n"); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } } } public static void main(String[] args) { new MyThread().start(); } }?
-------0 0 線程睡眠1毫秒! 1 線程睡眠1毫秒! 2 線程睡眠1毫秒! 3 線程睡眠1毫秒! 4 線程睡眠1毫秒! 5 線程睡眠1毫秒! 6 線程睡眠1毫秒! 7 線程睡眠1毫秒! 8 線程睡眠1毫秒! 9 線程睡眠1毫秒! -------10 10 線程睡眠1毫秒! 11 線程睡眠1毫秒! 12 線程睡眠1毫秒! 13 線程睡眠1毫秒! 14 線程睡眠1毫秒! 15 線程睡眠1毫秒! 16 線程睡眠1毫秒! 17 線程睡眠1毫秒! 18 線程睡眠1毫秒! 19 線程睡眠1毫秒! -------20 20 線程睡眠1毫秒! 21 線程睡眠1毫秒! 22 線程睡眠1毫秒! 23 線程睡眠1毫秒! 24 線程睡眠1毫秒! 25 線程睡眠1毫秒! 26 線程睡眠1毫秒! 27 線程睡眠1毫秒! 28 線程睡眠1毫秒! 29 線程睡眠1毫秒! -------30 30 線程睡眠1毫秒! 31 線程睡眠1毫秒! 32 線程睡眠1毫秒! 33 線程睡眠1毫秒! 34 線程睡眠1毫秒! 35 線程睡眠1毫秒! 36 線程睡眠1毫秒! 37 線程睡眠1毫秒! 38 線程睡眠1毫秒! 39 線程睡眠1毫秒! -------40 40 線程睡眠1毫秒! 41 線程睡眠1毫秒! 42 線程睡眠1毫秒! 43 線程睡眠1毫秒! 44 線程睡眠1毫秒! 45 線程睡眠1毫秒! 46 線程睡眠1毫秒! 47 線程睡眠1毫秒! 48 線程睡眠1毫秒! 49 線程睡眠1毫秒! -------50 50 線程睡眠1毫秒! 51 線程睡眠1毫秒! 52 線程睡眠1毫秒! 53 線程睡眠1毫秒! 54 線程睡眠1毫秒! 55 線程睡眠1毫秒! 56 線程睡眠1毫秒! 57 線程睡眠1毫秒! 58 線程睡眠1毫秒! 59 線程睡眠1毫秒! -------60 60 線程睡眠1毫秒! 61 線程睡眠1毫秒! 62 線程睡眠1毫秒! 63 線程睡眠1毫秒! 64 線程睡眠1毫秒! 65 線程睡眠1毫秒! 66 線程睡眠1毫秒! 67 線程睡眠1毫秒! 68 線程睡眠1毫秒! 69 線程睡眠1毫秒! -------70 70 線程睡眠1毫秒! 71 線程睡眠1毫秒! 72 線程睡眠1毫秒! 73 線程睡眠1毫秒! 74 線程睡眠1毫秒! 75 線程睡眠1毫秒! 76 線程睡眠1毫秒! 77 線程睡眠1毫秒! 78 線程睡眠1毫秒! 79 線程睡眠1毫秒! -------80 80 線程睡眠1毫秒! 81 線程睡眠1毫秒! 82 線程睡眠1毫秒! 83 線程睡眠1毫秒! 84 線程睡眠1毫秒! 85 線程睡眠1毫秒! 86 線程睡眠1毫秒! 87 線程睡眠1毫秒! 88 線程睡眠1毫秒! 89 線程睡眠1毫秒! -------90 90 線程睡眠1毫秒! 91 線程睡眠1毫秒! 92 線程睡眠1毫秒! 93 線程睡眠1毫秒! 94 線程睡眠1毫秒! 95 線程睡眠1毫秒! 96 線程睡眠1毫秒! 97 線程睡眠1毫秒! 98 線程睡眠1毫秒! 99 線程睡眠1毫秒! Process finished with exit code 0?2、線程的優(yōu)先級和線程讓步y(tǒng)ield()
線程的讓步是通過Thread.
yield
()來實現(xiàn)的。yield()方法的作用是:暫停當(dāng)前正在執(zhí)行的線程對象,并執(zhí)行其他線程。
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要理解yield(),必須了解線程的優(yōu)先級的概念。線程總是存在優(yōu)先級,優(yōu)先級范圍在1~10之間。JVM線程調(diào)度程序是基于優(yōu)先級的搶先調(diào)度機制。在大多數(shù)情況下,當(dāng)前運行的線程優(yōu)先級將大于或等于線程池中任何線程的優(yōu)先級。但這僅僅是大多數(shù)情況。
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注意:當(dāng)設(shè)計多線程應(yīng)用程序的時候,一定不要依賴于線程的優(yōu)先級。因為線程調(diào)度優(yōu)先級操作是沒有保障的,只能把線程優(yōu)先級作用作為一種提高程序效率的方法,但是要保證程序不依賴這種操作。
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當(dāng)線程池中線程都具有相同的優(yōu)先級,調(diào)度程序的JVM實現(xiàn)自由選擇它喜歡的線程。這時候調(diào)度程序的操作有兩種可能:一是選擇一個線程運行,直到它阻塞或者運行完成為止。二是時間分片,為池內(nèi)的每個線程提供均等的運行機會。
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設(shè)置線程的優(yōu)先級:線程默認(rèn)的優(yōu)先級是創(chuàng)建它的執(zhí)行線程的優(yōu)先級。可以通過setPriority(int newPriority)更改線程的優(yōu)先級。例如:
??????? Thread t = new MyThread();
??????? t.setPriority(8);
??????? t.start();
??????? t.setPriority(8);
??????? t.start();
線程優(yōu)先級為1~10之間的正整數(shù),JVM從不會改變一個線程的優(yōu)先級。然而,1~10之間的值是沒有保證的。一些JVM可能不能識別10個不同的值,而將這些優(yōu)先級進行每兩個或多個合并,變成少于10個的優(yōu)先級,則兩個或多個優(yōu)先級的線程可能被映射為一個優(yōu)先級。
?
線程默認(rèn)優(yōu)先級是5,Thread類中有三個常量,定義線程優(yōu)先級范圍:
static int MAX_PRIORITY
????????? 線程可以具有的最高優(yōu)先級。
static int MIN_PRIORITY
????????? 線程可以具有的最低優(yōu)先級。
static int NORM_PRIORITY
????????? 分配給線程的默認(rèn)優(yōu)先級。
????????? 線程可以具有的最高優(yōu)先級。
static int MIN_PRIORITY
????????? 線程可以具有的最低優(yōu)先級。
static int NORM_PRIORITY
????????? 分配給線程的默認(rèn)優(yōu)先級。
?
3、Thread.yield()方法
?
Thread.yield()方法作用是:暫停當(dāng)前正在執(zhí)行的線程對象,并執(zhí)行其他線程。
yield()應(yīng)該做的是讓當(dāng)前運行線程回到可運行狀態(tài),以允許具有相同優(yōu)先級的其他線程獲得運行機會。因此,使用yield()的目的是讓相同優(yōu)先級的線程之間能適當(dāng)?shù)妮嗈D(zhuǎn)執(zhí)行。但是,實際中無法保證yield()達(dá)到讓步目的,因為讓步的線程還有可能被線程調(diào)度程序再次選中。
結(jié)論:yield()從未導(dǎo)致線程轉(zhuǎn)到等待/睡眠/阻塞狀態(tài)。在大多數(shù)情況下,yield()將導(dǎo)致線程從運行狀態(tài)轉(zhuǎn)到可運行狀態(tài),但有可能沒有效果。
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4、join()方法
?
Thread的非靜態(tài)方法join()讓一個線程B“加入”到另外一個線程A的尾部。在A執(zhí)行完畢之前,B不能工作。例如:
??????? Thread t = new MyThread();
??????? t.start();
??????? t.join();
??????? t.start();
??????? t.join();
另外,join()方法還有帶超時限制的重載版本。 例如t.join(5000);則讓線程等待5000毫秒,如果超過這個時間,則停止等待,變?yōu)榭蛇\行狀態(tài)。
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線程的加入join()對線程棧導(dǎo)致的結(jié)果是線程棧發(fā)生了變化,當(dāng)然這些變化都是瞬時的。下面給示意圖:
小結(jié)
到目前位置,介紹了線程離開運行狀態(tài)的3種方法:
1、調(diào)用Thread.sleep():使當(dāng)前線程睡眠至少多少毫秒(盡管它可能在指定的時間之前被中斷)。
2、調(diào)用Thread.yield():不能保障太多事情,盡管通常它會讓當(dāng)前運行線程回到可運行性狀態(tài),使得有相同優(yōu)先級的線程有機會執(zhí)行。
3、調(diào)用join()方法:保證當(dāng)前線程停止執(zhí)行,直到該線程所加入的線程完成為止。然而,如果它加入的線程沒有存活,則當(dāng)前線程不需要停止。
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除了以上三種方式外,還有下面幾種特殊情況可能使線程離開運行狀態(tài):
1、線程的run()方法完成。
2、在對象上調(diào)用wait()方法(不是在線程上調(diào)用)。
3、線程不能在對象上獲得鎖定,它正試圖運行該對象的方法代碼。
4、線程調(diào)度程序可以決定將當(dāng)前運行狀態(tài)移動到可運行狀態(tài),以便讓另一個線程獲得運行機會,而不需要任何理由。
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