Java中的线程 线程是什么

在我们开始谈线程之前,不得不提下进程 。
无论进程还是线程都是很抽象的概念,有一个关于进程和线程很形象的比喻能帮我们更好的理解 。
进程就像个房子,房子是一个包含了特定属性的容器,例如空间大小、卧室数量等 。如果你也这样看的话,那么房子自己不会主动做任何事情,它是被动的对象 。而线程则像是房中的居住者,它是主动的对象——居住者要使用不同的房间、看电视、煮饭、洗澡等等 。房子占据着一块真实的土地,正像进程占据着内存 。而房子的居住者可以自由出入所有的房间,而进程中的线程也是类似的,可以自由访问任何进程占据的内存 。
按照教科书上的定义,进程是资源管理的最小单位,线程是程序执行的最小单位 。通过上面的比喻,我们可以更容易的理解进程和线程的关系 。进程只是一个容器对象,它负责占据资源(内存地址、文件I/O),而线程共享进程的资源,作为CPU调度的基本单位可以被独立调度 。
线程实现
回到我们的题目:java 线程 。java 作为一个跨平台的语言,自然要提供一个跨平台的线程实现 。线程按类型可以分为内核线程(Kernel-Level Thread)和用户线程(User Thread),分类的标准主要是线程的调度者在核内还是在核外 。早期时,一些操作系统因为没有提供线程的原生实现,所以早在JDK1.2之前,java是基于用户线程来实现的 。用户线程是相对内核线程而言,内核线程自然是由操作系统内核支持的线程,由内核来管理和调度 。后来主流操作系统都支持了线程,因此现在java都采用原生线程来实现了 。
既然现在的java线程都采用原生系统线程来实现,那么是否每个java线程就对应一个系统内核线程? 对sun jdk而言,在Windows和Linux中都是采用的一对一模型,Linux提供一种称为轻量级进程(LWP)的高级抽象来避免应用直接使用内核线程 。而在像Solaris这样的系统中则不一定了,因为它支持多对多模型 。不过对于底层系统的线程模型到底如何,对java线程而言都是被屏蔽了的,jvm层面提供了一个统一的抽象线程模型 。下图展示了在Linux上java线程实现的模型图

Java中的线程 线程是什么

文章插图
Java中的线程 线程是什么

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Java中的线程 线程是什么

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1. NEW
新创建未启动的线程处于该状态
【Java中的线程 线程是什么】2. RUNNABLE
调用了start()方法后,线程进入RUNNABLE状态
3. WAITING
不设置timeout的Object.wati()、Thread.join()等方法会让线程进入无限等待,需要等待其他线程显式的唤醒 。
4. TIMED_WAITING
Thead.sleep()或设置了timeout的Object.wati()、Thread.join()等方法让线程进入限期等待 。
5. BLOCKED
阻塞状态,线程在等待进入同步区域 。
6. TERMINATED
线程执行结束,终止状态 。
从上面的状态图可以看出,线程从新建、执行到结束是单向的,期间可能会经历等待和阻塞状态,线程执行结束进入终止状态后将不能再重复使用 。任何时候一个CPU核只能执行一个线程,也就是说同时并行运行的线程数与CPU核数相等 。在操作系统内核层面,线程只有分配了CPU的执行时间片,才算处于RUNNING状态 。而当有大于CPU核数的线程需要执行,没有分配到CPU执行时间片的线程则处于READY状态 。RUNNING和READY都是线程在内核的状态,同时映射到java的RUNNABLE状态 。RUNNABLE正如其名,表示可运行的状态,并非正在运行的状态 。
线程池
java编程不可避免的要使用线程,而使用线程更常见的方式是使用线程池 。说起池这个东西,我们应该比较熟悉,例如:连接池 。其实池就是一个容器,里面有一堆预先创建好的对象,我们就称其为对象池,而当这个对象具体为线程,那就是线程池了 。前面讲线程状态说过,线程执行从run()方法退出就会进入终止状态,那么这个线程就消亡了,不能再复用 。线程池的概念就是要复用线程,避免创建开销,那么如何复用呢,其实就是要让池中的线程不用从run()方法中退出 。所以为了复用线程,池的实现会与一个阻塞队列结合,空闲时线程阻塞在队列上等待任务到来,任务执行结束后再重新阻塞,永远不会退出 。
jdk1.5引入了java.util.concurrent并发包后,我们可以很方便的通过ThreadPoolExecutor来创建线程池
public ThreadPoolExecutor
(
int corePoolSize,
int maximumPoolSize,
long keepAliveTime,
TimeUnit unit,
BlockingQueue

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