[仁潤雲技術團隊]併發程式設計-(1)基本概念
程序:一個正在執行程式的例項,包括程式計數器,暫存器以及變數的當前值。在作業系統中,每一個程序都有其地址空間和控制執行緒。
地址空間:要保證多個應用程式同時處於記憶體中並且不互相影響,則需要解決兩個問題:保護和重定位。目前的辦法是創造一個新的記憶體抽象:地址空間。就像程序的概念創造了一類抽象的CPU以執行程式一樣,地址空間為程式創造了一種抽象的記憶體。地址空間是一個程序可用於定址記憶體的一套地址集合。每個程序都有一個自己的地址空間,並且這個地址空間獨立於其他程序的地址空間。
執行緒:存在同一個地址空間存在多個控制執行緒的情況。執行緒是作業系統能夠進行運算排程的最小單位,是程序中的實際運作單位。一個執行緒指的是程序中一個單一順序的控制流。
在Unix System V及SunOS中也被稱為輕量程序(lightweight processes),但輕量程序更多指核心執行緒(kernel thread),而把使用者執行緒(user thread)稱為執行緒。
同一程序中的多條執行緒將共享該程序中的全部系統資源,如虛擬地址空間,檔案描述符和訊號處理等等。但同一程序中的多個執行緒有各自的呼叫棧(call stack),自己的暫存器環境(register context),自己的執行緒本地儲存(thread-local storage)。
多執行緒的好處在多核或多CPU,或支援Hyper-threading的CPU上使用多執行緒程式設計的好處是顯而易見,即提高了程式的執行吞吐率。在單CPU單核的計算機上,使用多執行緒技術,也可以把程序中負責I/O處理、人機互動而常被阻塞的部分與密集計算的部分分開來執行,編寫專門的workhorse執行緒執行密集計算,從而提高了程式的執行效率。
runnable:封裝了程式碼執行序列的執行緒物件。
建立Runnable:實現Runnable介面的匿名類/lambda表示式。
建立執行緒:將Rannable物件作為Thread類的建構函式引數。直接繼承Thread類,並重寫run()。
// 通過Runnable傳遞到Thread類中 Runnable r = new Runnable() { @Override public void run() { // work } } Thread t = new Thread(r); // 直接繼承Thread類 Class MyThread extends Thread { @Override public void run() { // work } } MyThread t = new MyThread(); 複製程式碼
執行緒的5個特徵:執行緒名稱,存活標識,執行狀態,優先順序以及是否為守護程序。
執行緒的執行狀態:NEW,RUNNABLE,BLOCKED,WAITTING,TIME_WAITTING,TERMINATED。
一些基本操作
執行緒的中斷:interrupt(),interrupted(),isInterrupted()。
等待執行緒:join()方法,當一個執行緒啟動另一個執行緒時,被啟動的執行緒非常耗時,主執行緒呼叫join()方法,主執行緒會等待該執行緒完成工作再處理其結果。
class ThreadJoining extends Thread { @Override public void run() { for (int i = 0; i < 2; i++) { try { Thread.sleep(500); System.out.println("C Current Thread: " + Thread.currentThread().getName()); } catch (Exception ex) { System.out.println("Exception has" + " been caught" + ex); } System.out.println(i); } } } public class GFG { public static void main(String[] args) { // creating two threads ThreadJoining t1 = new ThreadJoining(); ThreadJoining t2 = new ThreadJoining(); ThreadJoining t3 = new ThreadJoining(); // thread t1 starts t1.start(); // starts second thread after when // first thread t1 is died. try { System.out.println("A Current Thread: " + Thread.currentThread().getName()); t1.join(); } catch (Exception ex) { System.out.println("Exception has " + "been caught" + ex); } // t2 starts t2.start(); // starts t3 after when thread t2 is died. try { System.out.println("B Current Thread: " + Thread.currentThread().getName()); t2.join(); } catch (Exception ex) { System.out.println("Exception has been" + " caught" + ex); } t3.start(); } } 複製程式碼
result:
A Current Thread: main C Current Thread: Thread-0 0 C Current Thread: Thread-0 1 B Current Thread: main C Current Thread: Thread-1 0 C Current Thread: Thread-1 1 C Current Thread: Thread-2 0 C Current Thread: Thread-2 1 複製程式碼
在這個例子裡是主執行緒等待被啟動執行緒完成工作(死亡)才會處理接下來的工作。
執行緒睡眠:Thread.sleep() 暫時性停止執行。
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