怎樣解析java多線程編程

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Java基礎學習：java多線程編程視頻

進程:一個正在執行的程序.每個進程執行都有一個執行順序,該順序是一個執行路徑,或叫一個控制單元.一個進程至少有一個線程.

線程:就是進程中的一個獨立的控制單元.線程控制這進程的執行.

多進程的缺點：進程切換開銷大；進程間的通信很不方便。

多線程:指的是在單個程序中可以同時運行多個不同的線程，執行不同的任務,線程切換的開銷小。

線程的生命周期

Java做了很多工作，力求把這些細節抽象化。Java提供了一個名為Thread.State的枚舉類型，囊括了操作系統看到的線程狀態。Thread.State中的值概述了一個線程的生命周期。

NEW

已經創建線程，但還沒在線程對象上調用start()方法。所有線程一開始都處于這個狀態。

RUNNABLE

線程正在運行，或者當操作系統調度線程時可以運行。

Java實現內存管理和并發編程的方式。

BLOCKED阻塞狀態

線程中止運行，因為它在等待獲得一個鎖，以便進入聲明為synchronized的方法或代碼塊。

具備運行資格,沒有執行權。

WAITING

線程中止運行，因為它調用了Object.wait()或Thread.join()方法。

在sleep和wait時,既沒有運行資格,有沒有執行權。

TIMED_WAITING

線程中止運行，因為它調用了Thread.sleep()方法，或者調用了Object.wait()或Thread.join()方法，而且傳入了超時時間。

TERMINATED

線程執行完畢。線程對象的run()方法正常退出，或者拋出了異常。

可見性和可變性

在Java中，其實一個進程中的每個Java應用線程都有自己的棧（和局部變量），不過這些線程共用同一個堆，因此可以輕易在線程之間共享對象，畢竟需要做的只是把引用從一個線程傳到另一個線程。

由此引出Java的一個一般設計原則——對象默認可見。如果我有一個對象的引用，就可以復制一個副本，然后將其交給另一個線程，不受任何限制。Java中的引用其實就是類型指針，指向內存中的一個位置，而且所有線程都共用同一個地址空間，所以默認可見符合自然規律。

除了默認可見之外，Java還有一個特性對理解并發很重要——對象是可變的（mutable），對象的內容（實例字段的值）一般都可以修改。使用final關鍵字可以把變量或引用聲明為常量，但這種字段不屬于對象的內容。

這兩個特性（跨線程可見性和對象可變性）結合在一起，大大增加了理解Java并發編程的難度。

并發編程的安全性

如果我們想編寫正確的多線程代碼，得讓程序滿足一個重要的條件，

即：在一個程序中，不管調用什么方法，也不管操作系統如何調度應用線程，一個對象看到的任何其他對象都不處于非法或不一致的狀態，這樣的程序才稱得上是安全的多線程程序。

互斥（mutualexclusion）和狀態保護

只要修改或讀取對象的過程中，對象的狀態可能不一致，這段代碼就要受到保護。為了保護這種代碼，Java平臺只提供了一種機制：互斥。

Java為開發者提供了synchronized關鍵字。這個關鍵字可以用在代碼塊或方法上，使用時，Java平臺會限制訪問代碼塊或方法中的代碼。

因為synchronized關鍵字把代碼包圍起來，所以很多開發者認為，Java的

并發和代碼有關。有些資料甚至把synchronized修飾的塊或方法中的代碼

稱為臨界區，還認為臨界區是并發的關鍵所在。其實不然，稍后會看到，其

實我們要防范的是數據的不一致性。

Java平臺會為它創建的每個對象記錄一個特殊的標記，這個標記叫監視器（monitor）。synchronized使用這些監視器（或叫鎖）指明，隨后的代碼可以臨時把對象渲染成不一致的狀態。synchronized修飾的代碼塊或方法會發生一系列事件，詳述如下：

線程需要修改對象時，會臨時把對象變成不一致狀態；

線程獲取監視器，指明它需要臨時互斥存儲這個對象；

線程修改對象，修改完畢后對象處于一致的合法狀態；

線程釋放監視器。

同步是保護狀態的一種協助機制，因此非常脆弱。一個缺陷（需要使用

synchronized修飾的方法卻沒有使用）就可能為系統的整體安全性帶來災難

性的后果。

之所以使用synchronized這個詞作為“需要臨時互斥存儲”的關鍵詞，除了說明需要獲取監視器之外，還表明進入代碼塊時，JVM會從主內存中重新讀取對象的當前狀態。類似地，退出synchronized修飾的代碼塊或方法時，JVM會刷新所有修改過的對象，把新狀態存入主內存。

volatile關鍵字

Java還提供了另一個關鍵字，用來并發訪問數據——volatile。這個關鍵字指明，應用代碼使用字段或變量前，必須重新從主內存讀取值。同樣，修改使用volatile修飾的值后，在寫入變量之后，必須存回主內存。

volatile關鍵字的主要用途之一是在“關閉前一直運行”模式中使用。編寫多線程程序時，如果外部用戶或系統需要向處理中的線程發出信號，告訴線程在完成當前作業后優雅關閉線程，那么就要使用volatile。這個過程有時叫作“優雅結束”模式。

上述就是小編為大家分享的怎樣解析java多線程編程了，如果剛好有類似的疑惑，不妨參照上述分析進行理解。如果想知道更多相關知識，歡迎關注億速云行業資訊頻道。