学习笔记8——JUC入门基础知识

学习笔记系列开头惯例发布一些寻亲消息

链接：https://baobeihuijia.com/bbhj/contents/3/199561.html
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  • 进程和线程:进程是资源分配的最小单位，线程是CPU调度的最小单位

    • 进程和线程的主要区别（总结）_进程和线程的区别-CSDN博客
    • 进程和线程的区别(超详细)-CSDN博客
    • 在操作系统中能同时运行多个进程（程序）；而在同一个进程（程序）中有多个线程同时执行
    • 一个进程中可以有多个线程，多个线程共享进程的堆和**方法区 (JDK1.8 之后的元空间)*资源，但是每个线程有自己的*程序计数器、虚拟机栈 和 本地方法栈

  • 并行和并发（从cpu的角度划分）

    • 并发：任务调度器使得CPU在同一段时间执行不同的任务,微观串行，宏观并行
    • 并行：在同一时刻cpu做多件事情的能力

  • 异步同步（从方法的角度划分）

    • 方法的执行需要等待别的结果返回，就是同步
    • 不需要等待别的方法结果返回，就是异步

  • 三种方法创建线程

    # 方法一
Thread t = new Thread(){public void run(){xxxxx;}
};
t.setName("t1")
t.start();# 方法二
Runnable r = new Runnable(){public void run(){xxxxxx;}
}
Thread t = new Thread(r,"t2")
t.start();# 方法三：简化lambda
Runnable t = ()->{xxxxx;};
Thread t = new Thread(r,"t2")
t.start();# FutureTask是带有返回值的Runnable

    # windows
tasklist 查看所有进程
jps 显示所有的java进程
taskkill 杀死某个进程# linux
ps -fe 查看所有的命令进程
ps -fe | grep java   筛选带有Java的
jps 列出java进程
kill 4202  杀死进程
top 查看进程信息
top -H -p 4262 查看该进程的线程信息
jstack 4262 查看某个时刻的线程信息

  • 字节码放到方法区（二进制格式）

  • jvm启动main线程，并分配main栈帧

在这里插入图片描述

  • 线程上下文切换：cpu不再执行当前线程，转而执行另一个线程代码
    • 线程的cpu时间片用完
    • 垃圾回收
    • 有更高优先级的线程
    • 线程自己调用sleep，yield，wait，join，park，synchronized，lock方法
  • context switch的时候，需要操作系统保存当前线程的状态，包括：
    • 程序计数器、虚拟机栈中每个栈帧的信息（局部变量、操作数栈、返回地址）

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  • 知识点

    • start 和 run 的区别（start是由别的线程调用从而启动A线程的，调用后不会影响该线程的本身进度，run是由线程A分配到cpu后才执行的）

    • sleep和yield

      • sleep就是放弃了cpu的使用，进入TIMED_WAITING阻塞状态
      • yield：让线程从RUNNABLE变为RUNNABLE 就绪状态
      • 在哪个线程下写 thread.sleep就是休眠哪个线程
      • 状态: NEW — RUNNABLE(可以被cpu调用的) — TIMED_WAITING (休眠)
      • 区别：cpu仍然会考虑yield，但是不会考虑sleep

    • 线程优先级setPriority：只是一个提示，调度器可以忽略这个信号

    • join：等待线程运行结束，哪个线程调用就等待哪个线程

    • join（时间）：等待 min（时间，线程执行时间）

    • interrupt

      • 打断阻塞状态：sleep wait join 这些打断后isInterrupted重新置为false（打断后不能立即查看，需要等打断进入到异常块才能看到重置为false）

        public static void main(String[] args) throws InterruptedException {Thread t1 = new Thread(() -> {log.debug("sleep...");try {Thread.sleep(5000); // wait, join} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}},"t1");t1.start();Thread.sleep(1000);log.debug("interrupt");t1.interrupt();// 这里如果没有等，可能还没有等t1重置为false就打印出trueThread.sleep(1000);log.debug("打断标记:{}", t1.isInterrupted());
}

      • 打断正常状态：isInterrupted置为true，但是线程不会结束，需要自己再去判断是否真的要停止，获得currentThread(). isInterrupted 判断是否为true

        @Slf4j(topic = "c.Test12")
public class Test12 {public static void main(String[] args) throws InterruptedException {Thread t1 = new Thread(() -> {while(true) {boolean interrupted = Thread.currentThread().isInterrupted();// 没有判断的话就一直不会停止if(interrupted) {log.debug("被打断了, 退出循环");break;}}}, "t1");t1.start();Thread.sleep(1000);log.debug("interrupt");t1.interrupt();}
}

    • 两阶段终止模式（A线程如何优雅的停止B线程）
      在这里插入图片描述

      ```
@Slf4j(topic = "c.TwoPhaseTermination")
class TwoPhaseTermination {// 监控线程private Thread monitorThread;// 停止标记private volatile boolean stop = false;// 判断是否执行过 start 方法private boolean starting = false;// 启动监控线程public void start() {synchronized (this) {if (starting) { // falsereturn;}starting = true;}monitorThread = new Thread(() -> {while (true) {Thread current = Thread.currentThread();// 是否被打断if (stop) {log.debug("料理后事");break;}try {Thread.sleep(1000);log.debug("执行监控记录");} catch (InterruptedException e) {}}}, "monitor");monitorThread.start();}// 停止监控线程public void stop() {stop = true;monitorThread.interrupt();}
}
```

    • park：代码会停止在执行park()的这一行，遇到interrupt后才会继续（标记为true），且以后再遇到park也不会停止，除非再次重置为false

    • 不推荐用的：

      • stop：强制让线程停止，即线程的资源可能还未被释放
      • suspend：挂起线程
      • resume 恢复线程运行

    • 主线程和守护线程：只要其他非守护线程结束，那么即使守护线程没有运行结束，也会停止运行（垃圾回收线程）

      t1.setDaemon(true); //设置守护线程

    • 线程的状态（操作系统层面）

      • 初始状态：仅语言层面创建线程对象，与操作系统未关联
      • 可运行状态：cpu可以调度
      • 运行状态：获取了cpu时间片
      • 阻塞：
      • 终止状态

    • 线程六种状态（java层面）

      • 初始状态：new但是尚未start
      • RUNNABLE:start之后线程的运行状态，可运行状态，阻塞状态
      • BLOCKED：拿不到锁
      • WAITING：join
      • TIMED_WAITING:sleep
      • TERMINATED：终止
      package cn.itcast.n3;import lombok.extern.slf4j.Slf4j;import java.io.IOException;@Slf4j(topic = "c.TestState")
public class TestState {public static void main(String[] args) throws IOException {Thread t1 = new Thread("t1") {@Overridepublic void run() {log.debug("running...");}};Thread t2 = new Thread("t2") {@Overridepublic void run() {while(true) { // runnable}}};t2.start();Thread t3 = new Thread("t3") {@Overridepublic void run() {log.debug("running...");}};t3.start();Thread t4 = new Thread("t4") {@Overridepublic void run() {synchronized (TestState.class) {try {Thread.sleep(1000000); // timed_waiting} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}}}};t4.start();Thread t5 = new Thread("t5") {@Overridepublic void run() {try {t2.join(); // waiting} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}}};t5.start();Thread t6 = new Thread("t6") {@Overridepublic void run() {synchronized (TestState.class) { // blockedtry {Thread.sleep(1000000);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}}}};t6.start();try {Thread.sleep(500);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}log.debug("t1 state {}", t1.getState());log.debug("t2 state {}", t2.getState());log.debug("t3 state {}", t3.getState());log.debug("t4 state {}", t4.getState());log.debug("t5 state {}", t5.getState());log.debug("t6 state {}", t6.getState());System.in.read();}
}

​

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