java 多线程问题


线程状态转换

各种状态一目了然,值得一提的是"blocked"这个状态:

线程在Running的过程中可能会遇到阻塞(Blocked)情况

调用join()和sleep()方法,sleep()时间结束或被打断,join()中断,IO完成都会回到Runnable状态,等待JVM的调度。

调用wait(),使该线程处于等待池(wait blocked pool),直到notify()/notifyAll(),线程被唤醒被放到锁定池(lock blocked pool ),释放同步锁使线程回到可运行状态(Runnable)

对Running状态的线程加同步锁(Synchronized)使其进入(lock blocked pool ),同步锁被释放进入可运行状态(Runnable)。

此外,在runnable状态的线程是处于被调度的线程,此时的调度顺序是不一定的。Thread类中的yield方法可以让一个running状态的线程转入runnable。

1.ThreadLocal类

用处:保存线程的独立变量。对一个线程类(继承自Thread)

当使用ThreadLocal维护变量时,ThreadLocal为每个使用该变量的线程提供独立的变量副本,所以每一个线程都可以独立地改变自己的副本,而不会影响其它线程所对应的副本。常用于用户登录控制,如记录session信息。

实现:每个Thread都持有一个TreadLocalMap类型的变量(该类是一个轻量级的Map,功能与map一样,区别是桶里放的是entry而不是entry的链表。功能还是一个map。)以本身为key,以目标为value。

主要方法是get()和set(T a),set之后在map里维护一个threadLocal -> a,get时将a返回。ThreadLocal是一个特殊的容器。


java线程实现方式

Java多线程实现方式主要有三种:继承Thread类、实现Runnable接口、使用ExecutorService、Callable、Future实现有返回结果的多线程。其中前两种方式线程执行完后都没有返回值,只有最后一种是带返回值的。

1、继承Thread类实现多线程

继承Thread类的方法尽管被我列为一种多线程实现方式,但Thread本质上也是实现了Runnable接口的一个实例,它代表一个线程的实例,并且,启动线程的唯一方法就是通过Thread类的start()实例方法。start()方法是一个native方法,它将启动一个新线程,并执行run()方法。这种方式实现多线程很简单,通过自己的类直接extend Thread,并复写run()方法,就可以启动新线程并执行自己定义的run()方法。例如:

[java]view plaincopy

publicclassMyThreadextendsThread {

publicvoidrun() {

System.out.println("MyThread.run()");

}

}

在合适的地方启动线程如下:

[java]view plaincopy

MyThread myThread1 =newMyThread();

MyThread myThread2 =newMyThread();

myThread1.start();

myThread2.start();

2、实现Runnable接口方式实现多线程

如果自己的类已经extends另一个类,就无法直接extends Thread,此时,必须实现一个Runnable接口,如下:

[java]view plaincopy

publicclassMyThreadextendsOtherClassimplementsRunnable {

publicvoidrun() {

System.out.println("MyThread.run()");

}

}

为了启动MyThread,需要首先实例化一个Thread,并传入自己的MyThread实例:

[java]view plaincopy

MyThread myThread =newMyThread();

Thread thread =newThread(myThread);

thread.start();

事实上,当传入一个Runnable target参数给Thread后,Thread的run()方法就会调用target.run(),参考JDK源代码:

[java]view plaincopy

publicvoidrun() {

if(target !=null) {

target.run();

}

}

3、使用ExecutorService、Callable、Future实现有返回结果的多线程

ExecutorService、Callable、Future这个对象实际上都是属于Executor框架中的功能类。想要详细了解Executor框架的可以访问http://www.javaeye.com/topic/366591 ,这里面对该框架做了很详细的解释。返回结果的线程是在JDK1.5中引入的新特征,确实很实用,有了这种特征我就不需要再为了得到返回值而大费周折了,而且即便实现了也可能漏洞百出。

可返回值的任务必须实现Callable接口,类似的,无返回值的任务必须Runnable接口。执行Callable任务后,可以获取一个Future的对象,在该对象上调用get就可以获取到Callable任务返回的Object了,再结合线程池接口ExecutorService就可以实现传说中有返回结果的多线程了。下面提供了一个完整的有返回结果的多线程测试例子,在JDK1.5下验证过没问题可以直接使用。代码如下:

[java]view plaincopy

importjava.util.concurrent.*;

importjava.util.Date;

importjava.util.List;

importjava.util.ArrayList;

/**

* 有返回值的线程

*/

@SuppressWarnings("unchecked")

publicclassTest {

publicstaticvoidmain(String[] args)throwsExecutionException,

InterruptedException {

System.out.println("----程序开始运行----");

Date date1 =newDate();

inttaskSize =5;

// 创建一个线程池

ExecutorService pool = Executors.newFixedThreadPool(taskSize);

// 创建多个有返回值的任务

List list =newArrayList();

for(inti =0; i < taskSize; i++) {

Callable c =newMyCallable(i +" ");

// 执行任务并获取Future对象

Future f = pool.submit(c);

// System.out.println(">>>" + f.get().toString());

list.add(f);

}

// 关闭线程池

pool.shutdown();

// 获取所有并发任务的运行结果

for(Future f : list) {

// 从Future对象上获取任务的返回值,并输出到控制台

System.out.println(">>>"+ f.get().toString());

}

Date date2 =newDate();

System.out.println("----程序结束运行----,程序运行时间【"

+ (date2.getTime() - date1.getTime()) +"毫秒】");

}

}

classMyCallableimplementsCallable {

privateString taskNum;

MyCallable(String taskNum) {

this.taskNum = taskNum;

}

publicObject call()throwsException {

System.out.println(">>>"+ taskNum +"任务启动");

Date dateTmp1 =newDate();

Thread.sleep(1000);

Date dateTmp2 =newDate();

longtime = dateTmp2.getTime() - dateTmp1.getTime();

System.out.println(">>>"+ taskNum +"任务终止");

returntaskNum +"任务返回运行结果,当前任务时间【"+ time +"毫秒】";

}

}

代码说明:

上述代码中Executors类,提供了一系列工厂方法用于创先线程池,返回的线程池都实现了ExecutorService接口。

public static ExecutorService newFixedThreadPool(int nThreads)

创建固定数目线程的线程池。

public static ExecutorService newCachedThreadPool()

创建一个可缓存的线程池,调用execute 将重用以前构造的线程(如果线程可用)。如果现有线程没有可用的,则创建一个新线程并添加到池中。终止并从缓存中移除那些已有 60 秒钟未被使用的线程。

public static ExecutorService newSingleThreadExecutor()

创建一个单线程化的Executor。

public static ScheduledExecutorService newScheduledThreadPool(int corePoolSize)

创建一个支持定时及周期性的任务执行的线程池,多数情况下可用来替代Timer类。

ExecutoreService提供了submit()方法,传递一个Callable,或Runnable,返回Future。如果Executor后台线程池还没有完成Callable的计算,这调用返回Future对象的get()方法,会阻塞直到计算完成。


还可参考:http://blog.csdn.net/gf771115/article/details/51682561

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