Java并发——线程间协作(wait、notify、sleep、yield、join)

简介: Java中线程中状态可分为五种:New(新建状态),Runnable(就绪状态),Running(运行状态),Blocked(阻塞状态),Dead(死亡状态)。

1 线程的状态

Java中线程中状态可分为五种:New(新建状态),Runnable(就绪状态),Running(运行状态),Blocked(阻塞状态),Dead(死亡状态)。

  • New:新建状态,当线程创建完成时为新建状态,即new Thread(...),还没有调用start方法时,线程处于新建状态
  • Runnable:就绪状态,当调用线程的的start方法后,线程进入就绪状态,等待CPU资源。处于就绪状态的线程由Java运行时系统的线程调度程序(thread scheduler)来调度
  • Running:运行状态,就绪状态的线程获取到CPU执行权以后进入运行状态,开始执行run方法
  • Blocked:阻塞状态,线程没有执行完,由于某种原因(如,I/O操作等)让出CPU执行权,自身进入阻塞状态
  • Dead:死亡状态,线程执行完成或者执行过程中出现异常,线程就会进入死亡状态。

 这五种状态之间的转换关系如下图所示:

这里写图片描述

2 wait

JDK中一共提供了这三个版本的方法

  • wait()方法的作用是将当前运行的线程挂起(即让其进入阻塞状态),直到notify或notifyAll方法来唤醒线程
  • wait(long timeout),该方法与wait()方法类似,唯一的区别就是在指定时间内,如果没有notify或notifAll方法的唤醒,也会自动唤醒
  • wait(long timeout,long nanos),在于更精确的控制调度时间

wait方法的使用必须在同步的范围内,否则就会抛出IllegalMonitorStateException异常,wait方法的作用就是阻塞当前线程等待notify/notifyAll方法的唤醒,或等待超时后自动唤醒。

3 notify/notifyAll

有了对wait方法原理的理解,notify方法和notifyAll方法就很容易理解了。既然wait方式是通过对象的monitor对象来实现的,所以只要在同一对象上去调用notify/notifyAll方法,就可以唤醒对应对象monitor上等待的线程了。notify和notifyAll的区别在于前者只能唤醒monitor上的一个线程,对其他线程没有影响,而notifyAll则唤醒所有的线程。

4 sleep/yield/join

4.1 sleep

sleep方法的作用是让当前线程暂停指定的时间(毫秒),sleep方法是最简单的方法,在上述的例子中也用到过,比较容易理解。唯一需要注意的是其与wait方法的区别。最简单的区别是,wait方法依赖于同步,而sleep方法可以直接调用。而更深层次的区别在于sleep方法只是暂时让出CPU的执行权,并不释放锁。而wait方法则需要释放锁。

sleep暂停期间一直持有monitor对象锁,其他线程是不能进入的。而wait方法则不同,当调用wait方法后,当前线程会释放持有的monitor对象锁,因此,其他线程还可以进入到同步方法,线程被唤醒后,需要竞争锁,获取到锁之后再继续执行。

4.2 yield

yield方法的作用是暂停当前线程,以便其他线程有机会执行,不过不能指定暂停的时间,并且也不能保证当前线程马上停止。yield方法只是将Running状态转变为Runnable状态。

4.3 join

join方法的作用是父线程等待子线程执行完成后再执行,换句话说就是将异步执行的线程合并为同步的线程。JDK中提供三个版本的join方法,其实现与wait方法类似,join()方法实际上执行的join(0),而join(long millis, int nanos)也与wait(long millis, int nanos)的实现方式一致,暂时对纳秒的支持也是不完整的。

相关文章
|
12月前
|
JSON 网络协议 安全
【Java】(10)进程与线程的关系、Tread类;讲解基本线程安全、网络编程内容;JSON序列化与反序列化
几乎所有的操作系统都支持进程的概念,进程是处于运行过程中的程序,并且具有一定的独立功能,进程是系统进行资源分配和调度的一个独立单位一般而言,进程包含如下三个特征。独立性动态性并发性。
612 1
|
12月前
|
JSON 网络协议 安全
【Java基础】(1)进程与线程的关系、Tread类;讲解基本线程安全、网络编程内容;JSON序列化与反序列化
几乎所有的操作系统都支持进程的概念,进程是处于运行过程中的程序,并且具有一定的独立功能,进程是系统进行资源分配和调度的一个独立单位一般而言,进程包含如下三个特征。独立性动态性并发性。
542 1
|
数据采集 存储 弹性计算
高并发Java爬虫的瓶颈分析与动态线程优化方案
高并发Java爬虫的瓶颈分析与动态线程优化方案
Java 数据库 Spring
525 0
|
算法 Java
Java多线程编程:实现线程间数据共享机制
以上就是Java中几种主要处理多线程序列化资源以及协调各自独立运行但需相互配合以完成任务threads 的技术手段与策略。正确应用上述技术将大大增强你程序稳定性与效率同时也降低bug出现率因此深刻理解每项技术背后理论至关重要.
710 16
|
存储 安全 Java
解锁Java并发编程奥秘:深入剖析Synchronized关键字的同步机制与实现原理,让多线程安全如磐石般稳固!
【8月更文挑战第4天】Java并发编程中,Synchronized关键字是确保多线程环境下数据一致性与线程安全的基础机制。它可通过修饰实例方法、静态方法或代码块来控制对共享资源的独占访问。Synchronized基于Java对象头中的监视器锁实现,通过MonitorEnter/MonitorExit指令管理锁的获取与释放。示例展示了如何使用Synchronized修饰方法以实现线程间的同步,避免数据竞争。掌握其原理对编写高效安全的多线程程序极为关键。
441 1
|
安全 Java 开发者
Java并发编程中的线程安全问题及解决方案探讨
在Java编程中,特别是在并发编程领域,线程安全问题是开发过程中常见且关键的挑战。本文将深入探讨Java中的线程安全性,分析常见的线程安全问题,并介绍相应的解决方案,帮助开发者更好地理解和应对并发环境下的挑战。【7月更文挑战第3天】
537 0
|
安全 Java 开发者
Java并发编程中的线程安全策略
在现代软件开发中,Java语言的并发编程特性使得多线程应用成为可能。然而,随着线程数量的增加,如何确保数据的一致性和系统的稳定性成为开发者面临的挑战。本文将探讨Java并发编程中实现线程安全的几种策略,包括同步机制、volatile关键字的使用、以及java.util.concurrent包提供的工具类,旨在为Java开发者提供一系列实用的方法来应对并发问题。
274 0
|
存储 安全 Java
深入理解Java并发编程:线程安全与锁机制
【5月更文挑战第31天】在Java并发编程中,线程安全和锁机制是两个核心概念。本文将深入探讨这两个概念,包括它们的定义、实现方式以及在实际开发中的应用。通过对线程安全和锁机制的深入理解,可以帮助我们更好地解决并发编程中的问题,提高程序的性能和稳定性。
|
安全 Java 容器
Java一分钟之-并发编程:线程安全的集合类
【5月更文挑战第19天】Java提供线程安全集合类以解决并发环境中的数据一致性问题。例如,Vector是线程安全但效率低;可以使用Collections.synchronizedXxx将ArrayList或HashMap同步;ConcurrentHashMap是高效线程安全的映射;CopyOnWriteArrayList和CopyOnWriteArraySet适合读多写少场景;LinkedBlockingQueue是生产者-消费者模型中的线程安全队列。注意,过度同步可能影响性能,应尽量减少共享状态并利用并发工具类。
384 2

热门文章

最新文章