当前位置:首页 > 科技  > 软件

为什么有些人说JAVA线程五种状态,有些人说六种?

来源: 责编: 时间:2023-11-07 17:16:14 354观看
导读Java线程是Java并发编程的基础,理解Java线程的生命周期对于编写高效、稳定的并发程序至关重要。本文将从两个角度来介绍Java线程的生命周期,并通过代码示例进行验证。一、复习在Java中,线程的创建主要通过两种方式:继承Th

Java线程是Java并发编程的基础,理解Java线程的生命周期对于编写高效、稳定的并发程序至关重要。本文将从两个角度来介绍Java线程的生命周期,并通过代码示例进行验证。3k028资讯网——每日最新资讯28at.com

一、复习

在Java中,线程的创建主要通过两种方式:继承Thread类或实现Runnable接口、Callnablee接口。以下是一个简单的示例:3k028资讯网——每日最新资讯28at.com

1.1 创建线程的方式

1.1.1 创建建方式一:继承Thread类

步骤:3k028资讯网——每日最新资讯28at.com

  1. 创建自定义类继承于Thread类,并重写Thread类的run()方法。该run()方法的方法体就代表了线程要完成的任务。因此把run()方法称为执行体。
  2. 创建自定义类(Thread子类)的实例,即创建了线程对象。
  3. 调用线程对象的start()方法来启动该线程。
/** * Java中创建线程方式一:继承Thread类 */public class ThreadTest extends Thread{    @Override    public void run() {        for (int i = 0; i < 10; i++) {            System.out.println(i);        }    }    public static void main(String[] args) {        ThreadTest threadTest = new ThreadTest();        threadTest.start();    }}

打印结果:3k028资讯网——每日最新资讯28at.com

0123456789

1.1.2 创建方式二:实现Runnable接口

步骤:3k028资讯网——每日最新资讯28at.com

  1. 创建自定义类实现于Runnable接口,并重写该接口的run()方法,该run()方法的方法体同样是该线程的线程执行体。
  2. 创建自定义类(Runnable实现类)的实例,并依此实例作为Thread的target来创建Thread对象,该Thread对象才是真正的线程对象。
  3. 调用线程对象的start()方法来启动该线程。
/** * Java中创建线程方式二:实现Runnable接口 */public class RunnableTest implements Runnable{    @Override    public void run() {        for (int i = 100; i < 110; i++) {            System.out.println(i);        }    }    public static void main(String[] args) {        RunnableTest runnableTest = new RunnableTest();        Thread thread = new Thread(runnableTest);        thread.start();    }}

打印结果:3k028资讯网——每日最新资讯28at.com

100101102103104105106107108109

1.1.3 创建方式三:通过Callable和Future创建线程

Callable和Future出现的背景

一般创建线程时,使用上面两种方式居多。但是这两种方式都有一个缺陷:在执行完任务之后无法获取执行结果。3k028资讯网——每日最新资讯28at.com

如果需要获取执行结果,就必须通过共享变量或者使用线程通信的方式来达到效果,这样使用起来就比较麻烦。3k028资讯网——每日最新资讯28at.com

而自从Java 1.5开始,就提供了Callable和Future,通过它们可以在任务执行完毕之后得到任务执行结果。3k028资讯网——每日最新资讯28at.com

Callable和Future简介

Callable接口可以理解成一段可以调用并返回结果的代码(call方法);3k028资讯网——每日最新资讯28at.com

Future接口表示异步任务,是还没有完成的任务给出的未来结果。3k028资讯网——每日最新资讯28at.com

所以说Callable用于产生结果,Future用于获取结果。这点可以在源码里面分析得知。3k028资讯网——每日最新资讯28at.com

源码分析3k028资讯网——每日最新资讯28at.com

先看Runnable源码

Runnable位于java.lang包下,它是一个接口,在它里面声明了一个方法叫做 run():3k028资讯网——每日最新资讯28at.com

@FunctionalInterfacepublic interface Runnable {    public abstract void run();}

由于run()方法返回值为void类型,所以在执行完任务之后无法返回任何结果。3k028资讯网——每日最新资讯28at.com

再看Callable源码Callable位于java.util.concurrent包下,它也是一个接口,在它里面也只声明了一个方法,只不过这个方法叫做call():3k028资讯网——每日最新资讯28at.com

@FunctionalInterfacepublic interface Callable<V> {    V call() throws Exception;}

可以看到,这是一个泛型接口,call()函数返回的类型就是传递进来的V类型。3k028资讯网——每日最新资讯28at.com

Future源码

Future就是对于具体的Runnable或者Callable任务的执行结果进行取消、查询是否完成、获取结果。必要时可以通过get方法获取执行结果,该方法会阻塞直到任务返回结果。为什么这么说呢?看了它的源码就知道了。3k028资讯网——每日最新资讯28at.com

Future类位于java.util.concurrent包下,它也是一个接口3k028资讯网——每日最新资讯28at.com

package java.util.concurrent;public interface Future<V> {	/**     * 取消任务     */    boolean cancel(boolean mayInterruptIfRunning);	/**     * 任务是否被取消成功     */    boolean isCancelled();	/**     * 任务是否已经完成     */    boolean isDone();		/**     * 获取执行结果     */    V get() throws InterruptedException, ExecutionException;	/**     * 获取执行结果,支持超时     */    V get(long timeout, TimeUnit unit)        throws InterruptedException, ExecutionException, TimeoutException;}

所以说Future一共给我们提供了三种功能:3k028资讯网——每日最新资讯28at.com

  • 能够取消任务。
  • 判断任务是否完成。
  • 能够获取任务执行结果。

但是因为Future只是一个接口,所以是无法直接用来创建对象使用的,因此就有了下面的FutureTask。3k028资讯网——每日最新资讯28at.com

FutureTask实现于RunnableFuture接口,这个接口的定义如下:3k028资讯网——每日最新资讯28at.com

public interface RunnableFuture<V> extends Runnable, Future<V> {    void run();}

可以看到这个接口实现了Runnable和Future接口,接口中的具体实现由FutureTask来实现。这个类的两个构造方法如下 :3k028资讯网——每日最新资讯28at.com

public FutureTask(Callable<V> callable) {        if (callable == null)            throw new NullPointerException();        this.callable = callable;        this.state = NEW;       // ensure visibility of callable    }	public FutureTask(Runnable runnable, V result) {        this.callable = Executors.callable(runnable, result);        this.state = NEW;       // ensure visibility of callable    }

如上提供了两个构造函数,一个以Callable为参数,另外一个以Runnable为参数。这些类之间的关联允许你基于FutureTask的Runnable特性(因为它实现了Runnable接口),把任务写成Callable,然后封装进一个由执行者调度并在必要时可以取消的FutureTask。3k028资讯网——每日最新资讯28at.com

FutureTask可以由执行者调度,它对外提供的方法基本上就是Future和Runnable接口的组合:get()、cancel、isDone()、isCancelled()和run(),而run()方法通常都是由执行者调用,我们基本上不需要直接调用它。3k028资讯网——每日最新资讯28at.com

通过Callable和Future创建一个线程

步骤:3k028资讯网——每日最新资讯28at.com

  1. 创建自定义类实现于Callable接口,并实现call()方法,该call()方法将作为线程执行体,并且有返回值。
  2. 创建自定义类(Callable实现类)的实例,使用FutureTask类来包装Callable对象,该FutureTask对象封装了该Callable对象的call()方法的返回值。
  3. 使用FutureTask对象作为Thread对象的target创建并启动新线程。
  4. 调用FutureTask对象的get()方法来获得子线程执行结束后的返回值

示例:3k028资讯网——每日最新资讯28at.com

/** * Java中创建线程方式三:Callable和FutureTask结合使用 */public class CallableTest implements Callable{    @Override    public Object call() throws Exception {        int i = 1000;        for ( ; i < 1010; i++) {            System.out.println(i);        }        return 1111;    }    public static void main(String[] args) {        CallableTest callableTest = new CallableTest();        FutureTask<Integer> futureTask = new FutureTask<Integer>(callableTest);        Thread thread = new Thread(futureTask);        thread.start();        try {            System.out.println("Result:"+futureTask.get());        } catch (InterruptedException | ExecutionException e) {            e.printStackTrace();        }    }}

打印结果3k028资讯网——每日最新资讯28at.com

1000100110021003100410051006100710081009Result:1111

1.2 面试题:Runable接口和Calla

返回值:

  • Runnable接口的run()方法没有返回值,它表示一个没有返回结果的任务。
  • Callable接口的call()方法有返回值,可以返回计算结果。

异常处理:

  • Runnable接口的run()方法不能抛出受检查异常,只能通过捕获异常并在方法内部处理。
  • Callable接口的call()方法可以抛出受检查异常,调用者需要捕获并处理异常。

使用方式

  • Runnable接口通常用于执行没有返回结果的任务,可以通过Thread类的构造函数来创建线程并传递一个Runnable对象。
  • Callable接口通常用于执行有返回结果的任务,需要配合ExecutorService接口或Future接口来提交和执行任务。

返回结果获取

  • Runnable接口没有提供直接获取任务执行结果的方法。
  • Callable接口的call()方法返回一个Future对象,通过该对象可以获取任务的执行结果。ble接口的区别

二、线程池的生命周期

Java线程的状态可以被划分为五种或六种,这主要取决于你从哪个角度来看。在操作系统的传统线程模型中,线程通常被分为五种状态。3k028资讯网——每日最新资讯28at.com

2.1 从JVM源代码看线程周期:

  1. 初始 (NEW) :新创建了一个线程对象,但还没有调用start ()方法3。
  2. 运行 (RUNNABLE) :Java线程中将就绪(ready)和运行中(running)两种状态笼统的称为“运行”。
  3. 阻塞 (BLOCKED) :表示线程阻塞于锁3。
  4. 等待 (WAITING) :进入该状态的线程需要等待其他线程做出一些特定动作(通知或中断)。
  5. 超时等待 (TIMED_WAITING) :该状态不同于WAITING,它可以在指定的时间后自行返回
  6. 终止 (TERMINATED) :表示该线程已经执行完毕

3k028资讯网——每日最新资讯28at.com

2.2 从操作系统的层面来看:

3k028资讯网——每日最新资讯28at.com

  1. 新建状态 (New): 线程对象被创建后,就进入了新建状态。例如,Thread thread = new Thread ()2。
  2. 就绪状态 (Runnable): 也被称为“可执行状态”。线程对象被创建后,其它线程调用了该对象的start ()方法,从而来启动该线程。例如,thread.start ()。处于就绪状态的线程,随时可能被CPU调度执行2。
  3. 运行状态 (Running): 线程获取CPU权限进行执行。需要注意的是,线程只能从就绪状态进入到运行状态2。
  4. 阻塞状态 (Blocked): 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。直到线程进入就绪状态,才有机会转到运行状态。阻塞的情况分三种:等待阻塞、同步阻塞和其他阻塞2。
  5. 死亡状态 (Dead): 线程执行完了或者因异常退出了run ()方法,该线程结束生命周期2。

总结:

操作系统层面的五种线程状态和JVM的六种线程状态是两个不同层次的概念,它们之间并不是一一对应的关系。3k028资讯网——每日最新资讯28at.com

JVM并不关心操作系统线程的实际状态,从JVM看来,等待CPU使用权(操作系统状态为可运行态)与等待I/O(操作系统处于等待状态)没有区别,都是在等待某种资源,所以都归入RUNNABLE状态。因此,操作系统层面的线程状态并不直接影响JVM的线程状态。3k028资讯网——每日最新资讯28at.com

这两者的主要区别在于它们关注的焦点不同:操作系统更关注线程对CPU和I/O资源的使用,而JVM更关注线程在Java程序中的行为。3k028资讯网——每日最新资讯28at.com

在「JDK1.2之后」,Java线程模型已经确定了基于操作系统原生线程模型实现。因此,目前或者今后的JDK版本中,操作系统支持怎么样的线程模型,在很大程度上决定了Java虚拟机的线程如何映射,这一点在不同的平台上没有办法达成一致,虚拟机规范中也未限定Java线程需要使用哪种线程模型来实现。线程模型只对线程的并发规模和操作成本产生影响,对于Java程序来说,这些差异是透明的。3k028资讯网——每日最新资讯28at.com

对应Oracle Sun JDK或者说Oracle Sun JVM而言,它的Windows版本和Linux版本都是使用「一对一的线程模型」实现的。3k028资讯网——每日最新资讯28at.com

一对一的线程模型也就是一条Java线程就映射到一条轻量级进程(「Light Weight Process」)中,而一条轻量级线程又映射到一条内核线程(「Kernel-Level Thread」)。我们平时所说的线程,往往就是指轻量级进程(或者通俗来说我们平时新建的java.lang.Thread就是轻量级进程实例的一个"句柄",因为一个java.lang.Thread实例会对应JVM里面的一个JavaThread实例,而JVM里面的JavaThread就应该理解为轻量级进程)。推算这个线程映射关系,可以知道,我们在应用程序中创建或者操作的java.lang.Thread实例最终会映射到系统的内核线程,如果我们恶意或者实验性无限创建java.lang.Thread实例,最终会影响系统的正常运行甚至导致系统崩溃(可以在Windows开发环境中做实验,确保内存足够的情况下使用死循环创建和运行java.lang.Thread实例)。3k028资讯网——每日最新资讯28at.com

本文链接:http://www.28at.com/showinfo-26-17526-0.html为什么有些人说JAVA线程五种状态,有些人说六种?

声明:本网页内容旨在传播知识,若有侵权等问题请及时与本网联系,我们将在第一时间删除处理。邮件:2376512515@qq.com

上一篇: 使用Java AOP实现面向切面编程

下一篇: 为什么 Kafka 的吞吐量那么高?

标签:
  • 热门焦点
  • MIX Fold3包装盒泄露 新机本月登场

    小米的全新折叠屏旗舰MIX Fold3将于本月发布,近日该机的真机包装盒在网上泄露。从图上来看,新的MIX Fold3包装盒在外观设计方面延续了之前的方案,变化不大,这也是目前小米旗舰
  • 影音体验是真的强 简单聊聊iQOO Pad

    大公司的好处就是产品线丰富,非常细分化的东西也能给你做出来,例如早先我们看到了新的vivo Pad2,之后我们又在iQOO Neo8 Pro的发布会上看到了iQOO的首款平板产品iQOO Pad。虽
  • Flowable工作流引擎的科普与实践

    一.引言当我们在日常工作和业务中需要进行各种审批流程时,可能会面临一系列技术和业务上的挑战。手动处理这些审批流程可能会导致开发成本的增加以及业务复杂度的上升。在这
  • 一篇文章带你了解 CSS 属性选择器

    属性选择器对带有指定属性的 HTML 元素设置样式。可以为拥有指定属性的 HTML 元素设置样式,而不仅限于 class 和 id 属性。一、了解属性选择器CSS属性选择器提供了一种简单而
  • 大厂卷向扁平化

    来源:新熵作者丨南枝 编辑丨月见大厂职级不香了。俗话说,兵无常势,水无常形,互联网企业调整职级体系并不稀奇。7月13日,淘宝天猫集团启动了近年来最大的人力制度改革,目前已形成一
  • 2纳米决战2025

    集微网报道 从三强争霸到四雄逐鹿,2nm的厮杀声已然隐约传来。无论是老牌劲旅台积电、三星,还是誓言重回先进制程领先地位的英特尔,甚至初成立不久的新
  • 三星Galaxy Z Fold5官方渲染图曝光:13.4mm折叠厚度依旧感人

    据官方此前宣布,三星将于7月26日在韩国首尔举办Unpacked活动,届时将带来带来包括Galaxy Buds 3、Galaxy Watch 6、Galaxy Tab S9、Galaxy Z Flip 5、
  • 3699元!iQOO Neo8 Pro顶配版今日首销:1TB UFS 4.0同价位唯一

    5月23日,iQOO推出了全新的iQOO Neo8系列,包含iQOO Neo8和iQOO Neo8 Pro两个版本,其中标准版搭载高通骁龙8+,而Pro版更是首发搭载了联发科天玑9200+旗舰
  • OPPO Reno10 Pro英雄联盟定制礼盒公布:萨勒芬妮同款配色梦幻十足

    5月24日,OPPO推出了全新的OPPO Reno 10系列,包含OPPO Reno10、OPPO Reno10 Pro和OPPO Reno10 Pro+三款新机,全系标配了超光影长焦镜头,是迄今为止拍照
Top