Java中程序、线程、进程解析

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如:运行中的QQ,运行中的MP3播放器

  程序是静态的,进程是动态的

1)程序需要同时执行两个或多个任务。

2)程序需要实现一些需要等待的任务时,如用户输入、文件读写操作、网络操作、搜索等。

3)需要一些后台运行的程序时。

要想实现多线程,必须在主线程中创建新的线程对象。Java语言使用Thread类及其子类的对象来表示线程,在它的一个完整的生命周期中通常要经历如下的五种状态:

Ø 新建: 当一个Thread类或其子类的对象被声明并创建时,新生的线程对象处于新建状态

Ø 就绪:处于新建状态的线程被start()后,将进入线程队列等待CPU时间片,此时它已具备了运行的条件

Ø 运行:当就绪的线程被调度并获得处理器资源时,便进入运行状态, run()方法定义了线程的操作和功能

Ø 阻塞:在某种特殊情况下,被人为挂起或执行输入输出操作时,让出 CPU 并临时中止自己的执行,进入阻塞状态

Ø 死亡:线程完成了它的全部工作或线程被提前强制性地中止

thread

从图中我们也可以看出,当一个Thread对象start以后,就进入就绪状态,不可以回头变为新建状态,直到死亡,所以一个Thread对象只能start一次

1)问题的提出

Ø多个线程执行的不确定性引起执行结果的不稳定

Ø多个线程对账本的共享,会造成操作的不完整性,会破坏数据。
2)问题的原因

当多条语句在操作同一个线程共享数据时,一个线程对多条语句只执行了一部分,还没有执行完,另一个线程参与进来执行。导致共享数据的错误。

3)解决办法:

对多条操作共享数据的语句,只能让一个线程都执行完,在执行过程中,其他线程不可以参与执行。

4)Synchronized的使用方法

Java对于多线程的安全问题提供了专业的解决方式: 同步机制

I. synchronized (对象){

// 需要被同步的代码;

}

II. synchronized还可以放在方法声明中,表示整个方法为同步方法。

例如:

public synchronized void show (String name){

….

}

在Java语言中,引入了对象互斥锁的概念,来保证共享数据操作的完整性。
Ø 每个对象都对应于一个可称为“互斥锁”的标记,这个标记用来保证在任一时刻,只能有一个线程访问该对象。
Ø 关键字synchronized 来与对象的互斥锁联系。当某个对象用synchronized修饰时,表明该对象在任一时刻只能由一个线程访问。
Ø 同步的局限性:导致程序的执行效率要降低
Ø 同步方法(非静态的)的锁为this。
Ø 同步方法(静态的)的锁为当前类本身。
小结:

1)当前线程的同步方法、同步代码块执行结束

2)当前线程在同步代码块、同步方法中遇到break、return终止了该代码块、该方法的继续执行。

3)当前线程在同步代码块、同步方法中出现了未处理的Error或Exception,导致异常结束

4)当前线程在同步代码块、同步方法中执行了线程对象的wait()方法,当前线程暂停,并释放锁。

1)线程执行同步代码块或同步方法时,程序调用Thread.sleep()、Thread.yield()方法暂停当前线程的执行

2)线程执行同步代码块时,其他线程调用了该线程的suspend()方法将该线程挂起,该线程不会释放锁(同步监视器)。

Ø 应尽量避免使用suspend()和resume()来控制线程

1)死锁

Ø 不同的线程分别占用对方需要的同步资源不放弃,都在等待对方放弃自己需要的同步资源,就形成了线程的死锁

2)解决方法

Ø 专门的算法、原则

Ø 尽量减少同步资源的定义

1)wait() 与 notify() 和 notifyAll()

Ø wait():令当前线程挂起并放弃CPU、同步资源,使别的线程可访问并修改共享资源,而当前线程排队等候再次对资源的访问

Ø notify():唤醒正在排队等待同步资源的线程中优先级最高者结束等待

Ø notifyAll ():唤醒正在排队等待资源的所有线程结束等待.

2)Java.lang.Object提供的这三个方法只有在synchronized方法或synchronized代码块中才能使用,否则会报 java.lang.IllegalMonitorStateException异常

I、wait() 方法

* 在当前线程中调用方法:  对象名.wait()

* 使当前线程进入等待(某对象)状态 ,直到另一线程对该对象发出 notify (或notifyAll) 为止。

* 调用方法的必要条件:当前线程必须具有对该对象的监控权(加锁)

* 调用此方法后,当前线程将释放对象监控权  ,然后进入等待

* 在当前线程被notify后,要重新获得监控权,然后从断点处继续代码的执行。

II、notify()/notifyAll()

* 在当前线程中调用方法:  对象名.notify()

* 功能:唤醒等待该对象监控权的一个线程。

* 调用方法的必要条件:当前线程必须具有对该对象的监控权(加锁)

本文为转自网络:原文链接

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