1.线程的生命周期及状态是什么?
线程状态图如下:
1.创建
当程序使用new关键字创建了一个线程之后,该线程就处于一个新建状态(初始状态),此时它和其他的java对象一样,仅仅由java虚拟机为其分配了内存,并初始化了其成员变量值。此时的线程对象没有表现出任何线程的动态特征,程序也不会执行线程执行体。
2.就绪
当线程对象调用了Thread.start()方法之后,该线程处于就绪状态。java虚拟机会为其创建方法调用栈和程序计数器,处于这个状态的线程并没有开始运行,他只是表示该线程可以运行了。从start()源码中看出,start后添加到了线程列表中,接着在native层添加到VM中,至于线程何时开始运行,取决于JVM里线程调度器的调度,如果OS调度选中了,就会进入到运行状态。
3.运行
当线程对象调用了Thread.start()方法之后,该线程就处于就绪状态。添加到了线程列表中,如果OS调度选中了,就会进入到运行状态。
4.阻塞
阻塞状态是线程因为某种原因放弃CPU使用权,暂时停止运行。知道线程进入就绪状态,才有机会转到运行状态。
阻塞的情况大概三种:
1)等待阻塞:运行的线程执行wait()方法,JVM会把该线程放入等待池中。(wait会释放持有的锁)
2)同步阻塞:运行的线程在获得对象的同步锁时,若该同步锁已经被别的线程占用,则JVM会把该线程放入锁池中。
3)其他阻塞:运行的线程执行sleep()或join()方法,或者发出了I/O请求时,JVM会把该线程置为阻塞状态。当sleep()状态超时、join()等待线程终止/超时、I/O处理完毕时,线程重新转入就绪状态。(注意:sleep是不会释放持有的锁)。
相关概念:
线程睡眠:Thread.sleep(long millis)方法,使线程转到阻塞状态。millis参数设定睡眠的时间,以毫秒为单位。当睡眠结束后,就转为就绪状态(Runnable)。sleep()平台移植性好。
线程等待:Object类中的wait()方法,导致当前线程等待,直到其他线程调用此对象的notify()方法或者notifyAll()方法唤醒。这两个唤醒方法也是Object类中的方法,行为等价于用wait(0)一样。唤醒线程后,就转为就绪状态(Runnable);
线程让步:Thread.yield()方法,暂停当前正在执行的线程对象,把执行机会让给相同或者更高优先级的线程。
线程加入:join()方法,等待其他线程终止。在当前线程中调用另一个线程的join()方法,则当前线程转入阻塞状态,知道另一个线程运行结束,当前线程再转为就绪状态。
线程I/O:线程执行某些IO操作,因为等待相关的资源而进入了阻塞状态。比如说监听System.in,但是尚且没有收到键盘的输入,则会进入阻塞状态。
线程唤醒:Object类中的notify()方法,唤醒在此对象监视器上等待的单个线程。如果所有线程都在此对象上等待,则会选择唤醒其中一个,选择是任意性的,并且在对实现做出决定时发生。类似的方法还有一个notifyAll(),唤醒在此对象监视器上等待的所有线程。
5.死亡
线程会以以下三种方式之一结束,结束后就处于死亡状态:
1.run()方法执行完成,线程正常结束。
2.线程抛出一个未捕获的Exception或Error。
3.直接调用该线程的stop()方法结束线程–该方法容易导致死锁,通常不推荐使用。
2.线程的sleep、wait、join、yield如何使用?
sleep:让线程睡眠一段时间,期间会让出CPU,在同步代码块中,不会释放锁。
wait(必须先获得对应的锁才能调用):让线程进入等待状态,释放当前线程持有的锁,只有在notify或者notifyAll方法调用之后才会被唤醒,然后去争夺锁。
join:线程之间的协同方式,使用场景:线程A必须等待线程B运行完毕之后才可以执行,那么就可以在线程A的代码中加入ThreadB.join()。
yield:让当前正在运行的线程回到可运行状态,以允许具有相同优先级的其他线程获得运行的机会。因此,使用yield()的目的是让具有相同优先级的线程之间能够适当的轮换执行。但是,实际中无法保证yield()达到让步目的,因为让步的线程本身有可能被线程调度程序再次选中。
3.创建线程的方式有哪些?
1)继承Thread类。
2)实现Runnable接口。
3)使用Callable和Future创建。
4)使用线程池例如Executor。
4.什么是守护线程?
在Java中有两类线程:
- User Thread(用户线程)
- Daemon Thread(守护线程)
任何一个守护线程都是整个JVM中所有非守护线程的保姆:
只要当前JVM实例中尚存在任何一个非守护线程没有结束,守护线程就全部工作;只有当最后一个非守护线程结束时,守护线程随着JVM一同结束工作。Daemon的作用是为其他线程的运行提供便利服务,守护线程最典型的应用就是GC(垃圾回收器),它就是一个很称职的守护者。
User和Daemon两者几乎没有区别,唯一的不同之处就在于虚拟机的离开:如果User Thread已经全部退出运行了,只剩下Daemon Thread存在,虚拟机也就退出了。因为没有了被守护者,Daemon也就没有工作可做了,也就没有继续运行的必要了。
注意事项:
(1)Thread.setDaemon(true)必须在Thread.start()之前设置,否则会出现IllegalThreadStateException异常。只能在线程未开始运行之前设置为守护线程。
(2)在Daemon线程中产生的新线程也是Daemon的。
(3)不要认为所有的应用都可以分配给Daemon来进行读写操作或者是计算逻辑,因为这会可能回到数据不一致的状态。