怎樣解析java多線程編程

這期內(nèi)容當(dāng)中小編將會(huì)給大家?guī)碛嘘P(guān)怎樣解析java多線程編程，文章內(nèi)容豐富且以專業(yè)的角度為大家分析和敘述，閱讀完這篇文章希望大家可以有所收獲。

Java基礎(chǔ)學(xué)習(xí)：java多線程編程視頻

進(jìn)程:一個(gè)正在執(zhí)行的程序.每個(gè)進(jìn)程執(zhí)行都有一個(gè)執(zhí)行順序,該順序是一個(gè)執(zhí)行路徑,或叫一個(gè)控制單元.一個(gè)進(jìn)程至少有一個(gè)線程.

線程:就是進(jìn)程中的一個(gè)獨(dú)立的控制單元.線程控制這進(jìn)程的執(zhí)行.

多進(jìn)程的缺點(diǎn)：進(jìn)程切換開銷大；進(jìn)程間的通信很不方便。

多線程:指的是在單個(gè)程序中可以同時(shí)運(yùn)行多個(gè)不同的線程，執(zhí)行不同的任務(wù),線程切換的開銷小。

線程的生命周期

Java做了很多工作，力求把這些細(xì)節(jié)抽象化。Java提供了一個(gè)名為Thread.State的枚舉類型，囊括了操作系統(tǒng)看到的線程狀態(tài)。Thread.State中的值概述了一個(gè)線程的生命周期。

NEW

已經(jīng)創(chuàng)建線程，但還沒在線程對(duì)象上調(diào)用start()方法。所有線程一開始都處于這個(gè)狀態(tài)。

RUNNABLE

線程正在運(yùn)行，或者當(dāng)操作系統(tǒng)調(diào)度線程時(shí)可以運(yùn)行。

Java實(shí)現(xiàn)內(nèi)存管理和并發(fā)編程的方式。

BLOCKED阻塞狀態(tài)

線程中止運(yùn)行，因?yàn)樗诘却@得一個(gè)鎖，以便進(jìn)入聲明為synchronized的方法或代碼塊。

具備運(yùn)行資格,沒有執(zhí)行權(quán)。

WAITING

線程中止運(yùn)行，因?yàn)樗{(diào)用了Object.wait()或Thread.join()方法。

在sleep和wait時(shí),既沒有運(yùn)行資格,有沒有執(zhí)行權(quán)。

TIMED_WAITING

線程中止運(yùn)行，因?yàn)樗{(diào)用了Thread.sleep()方法，或者調(diào)用了Object.wait()或Thread.join()方法，而且傳入了超時(shí)時(shí)間。

TERMINATED

線程執(zhí)行完畢。線程對(duì)象的run()方法正常退出，或者拋出了異常。

可見性和可變性

在Java中，其實(shí)一個(gè)進(jìn)程中的每個(gè)Java應(yīng)用線程都有自己的棧（和局部變量），不過這些線程共用同一個(gè)堆，因此可以輕易在線程之間共享對(duì)象，畢竟需要做的只是把引用從一個(gè)線程傳到另一個(gè)線程。

由此引出Java的一個(gè)一般設(shè)計(jì)原則——對(duì)象默認(rèn)可見。如果我有一個(gè)對(duì)象的引用，就可以復(fù)制一個(gè)副本，然后將其交給另一個(gè)線程，不受任何限制。Java中的引用其實(shí)就是類型指針，指向內(nèi)存中的一個(gè)位置，而且所有線程都共用同一個(gè)地址空間，所以默認(rèn)可見符合自然規(guī)律。

除了默認(rèn)可見之外，Java還有一個(gè)特性對(duì)理解并發(fā)很重要——對(duì)象是可變的（mutable），對(duì)象的內(nèi)容（實(shí)例字段的值）一般都可以修改。使用final關(guān)鍵字可以把變量或引用聲明為常量，但這種字段不屬于對(duì)象的內(nèi)容。

這兩個(gè)特性（跨線程可見性和對(duì)象可變性）結(jié)合在一起，大大增加了理解Java并發(fā)編程的難度。

并發(fā)編程的安全性

如果我們想編寫正確的多線程代碼，得讓程序滿足一個(gè)重要的條件，

即：在一個(gè)程序中，不管調(diào)用什么方法，也不管操作系統(tǒng)如何調(diào)度應(yīng)用線程，一個(gè)對(duì)象看到的任何其他對(duì)象都不處于非法或不一致的狀態(tài)，這樣的程序才稱得上是安全的多線程程序。

互斥（mutualexclusion）和狀態(tài)保護(hù)

只要修改或讀取對(duì)象的過程中，對(duì)象的狀態(tài)可能不一致，這段代碼就要受到保護(hù)。為了保護(hù)這種代碼，Java平臺(tái)只提供了一種機(jī)制：互斥。

Java為開發(fā)者提供了synchronized關(guān)鍵字。這個(gè)關(guān)鍵字可以用在代碼塊或方法上，使用時(shí)，Java平臺(tái)會(huì)限制訪問代碼塊或方法中的代碼。

因?yàn)閟ynchronized關(guān)鍵字把代碼包圍起來，所以很多開發(fā)者認(rèn)為，Java的

并發(fā)和代碼有關(guān)。有些資料甚至把synchronized修飾的塊或方法中的代碼

稱為臨界區(qū)，還認(rèn)為臨界區(qū)是并發(fā)的關(guān)鍵所在。其實(shí)不然，稍后會(huì)看到，其

實(shí)我們要防范的是數(shù)據(jù)的不一致性。

Java平臺(tái)會(huì)為它創(chuàng)建的每個(gè)對(duì)象記錄一個(gè)特殊的標(biāo)記，這個(gè)標(biāo)記叫監(jiān)視器（monitor）。synchronized使用這些監(jiān)視器（或叫鎖）指明，隨后的代碼可以臨時(shí)把對(duì)象渲染成不一致的狀態(tài)。synchronized修飾的代碼塊或方法會(huì)發(fā)生一系列事件，詳述如下：

線程需要修改對(duì)象時(shí)，會(huì)臨時(shí)把對(duì)象變成不一致狀態(tài)；

線程獲取監(jiān)視器，指明它需要臨時(shí)互斥存儲(chǔ)這個(gè)對(duì)象；

線程修改對(duì)象，修改完畢后對(duì)象處于一致的合法狀態(tài)；

線程釋放監(jiān)視器。

同步是保護(hù)狀態(tài)的一種協(xié)助機(jī)制，因此非常脆弱。一個(gè)缺陷（需要使用

synchronized修飾的方法卻沒有使用）就可能為系統(tǒng)的整體安全性帶來災(zāi)難

性的后果。

之所以使用synchronized這個(gè)詞作為“需要臨時(shí)互斥存儲(chǔ)”的關(guān)鍵詞，除了說明需要獲取監(jiān)視器之外，還表明進(jìn)入代碼塊時(shí)，JVM會(huì)從主內(nèi)存中重新讀取對(duì)象的當(dāng)前狀態(tài)。類似地，退出synchronized修飾的代碼塊或方法時(shí)，JVM會(huì)刷新所有修改過的對(duì)象，把新狀態(tài)存入主內(nèi)存。

volatile關(guān)鍵字

Java還提供了另一個(gè)關(guān)鍵字，用來并發(fā)訪問數(shù)據(jù)——volatile。這個(gè)關(guān)鍵字指明，應(yīng)用代碼使用字段或變量前，必須重新從主內(nèi)存讀取值。同樣，修改使用volatile修飾的值后，在寫入變量之后，必須存回主內(nèi)存。

volatile關(guān)鍵字的主要用途之一是在“關(guān)閉前一直運(yùn)行”模式中使用。編寫多線程程序時(shí)，如果外部用戶或系統(tǒng)需要向處理中的線程發(fā)出信號(hào)，告訴線程在完成當(dāng)前作業(yè)后優(yōu)雅關(guān)閉線程，那么就要使用volatile。這個(gè)過程有時(shí)叫作“優(yōu)雅結(jié)束”模式。

上述就是小編為大家分享的怎樣解析java多線程編程了，如果剛好有類似的疑惑，不妨參照上述分析進(jìn)行理解。如果想知道更多相關(guān)知識(shí)，歡迎關(guān)注億速云行業(yè)資訊頻道。