Java—進程與執行緒的實例詳解

• 進程與執行緒

　　進程是程式（任務）的執行過程，具有動態性；持有資源（共享記憶體、共享檔案）和執行緒，是資源和執行緒的載體。

　　線程是系統中最小的執行單元，同一進程中有多個線程，線程共享進程的資源。

　　執行緒的交互，交互的方式包括互斥與同步。

•  執行緒的常用方法

　　java對執行緒的支援主要體現在類別Thread和介面Runnable，它們都繼承java.lang包，有一個共同的方法run()

　  

• #執行緒停止的正確方法

public class ArmyRunnable implements Runnable {//volatile保证了线程可以正确读取其他线程写入的值volatile boolean keepRunning = true;
    @Overridepublic void run() {while(keepRunning) {//发动五连击for (int i = 0; i < 5 ; i++) {
                System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "进攻对方[" + i + "]");
            }//暂停            Thread.yield();
        }
        System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "结束了战斗");
    }
}

# 爭用條件

　　當當多個執行緒同時共享存取相同數據（記憶體區域）時，每個執行緒都嘗試操作該數據，從而導致數據被破壞（corrupted），這種現象稱為爭用條件。

線程的交互：互斥與同步

• #　　互斥：在同一時間，只能有一條線程去對我們的關鍵數據或臨界區進行操作。

　　互斥的實作：sysnchronized(intrinsic lock)，sysnchronized相當於給程式碼加上一把鎖，讓其他執行緒不能進入這個關鍵區域存取我們的關鍵資源。

　　同步：是執行緒之間的一種通訊機制， 由於一條執行緒的某些條件不具備，使得其他執行緒處於某種等待的狀態，之後由於條件具備了，一條執行緒會用某種方式喚醒其他的執行緒。

　　同步的實作：wait()/notify()/notifyAll()--Object物件的成員方法

1. 　　wait set 是執行緒的休息室

public void transfer(int from, int to, double amount) {//通过synchronized 关键字来实现互斥，synchronized既可以出现在方法之上，也能以块的形式出现在方法体之中//通过对lockObj加锁实现互斥//加锁操作是有开销的，多次加锁操作会降低系统的性能synchronized (lockObj) {//while循环，保证条件不满足时任务都会被条件阻挡，而不是继续竞争CPU资源while (energyBoxes[from] < amount) {try {//条件不满足，将当前线程放入锁对象（lockObj）上的wait set//wait set 是线程的休息室                    lockObj.wait();
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
            System.out.println(Thread.currentThread().getName());
            energyBoxes[from] -= amount;
            System.out.printf("从%d转移%10.2f单位能量到%d", from, amount, to);
            energyBoxes[to] += amount;
            System.out.printf("能量总和：%10.2f%n",getTotalEnergies());            //唤醒所有在lockObj对象上等待的线程            lockObj.notifyAll();
        }
        
    }

2. Runnable方式和Thread方式建立執行緒的差異

#　

Runnable方式可以避免Thread方式由於Java單一繼承特性所帶來的缺陷

Runnable的程式碼可以被多個執行緒（Thread實例）共享，適合於多個執行緒處理
1. 相同資源

   的狀況

##　　

就緒：建立了執行緒物件後，呼叫了執行緒的start()方法（此時執行緒只是進入了執行緒佇列，等待取得CPU服務，具備了執行的條件，但不一定已經開始執行了）。
運行：處於就緒狀態的線程，一旦取得了CPU資源，便進入到運行狀態，開始執行run()方法裡面的邏輯。
終止：執行緒的run()方法執行完畢，或是執行緒呼叫了stop()方法（這個方法已經out），執行緒便進入終止狀態。
阻塞：正在執行的線程在某些情況下，由於某種原因而暫時讓出了CPU資源，暫停了自己的執行，便進入了阻塞狀態，如呼叫了sleep()方法

使用者執行緒與守護執行緒

使用者執行緒：運行在前台，執行具體的任務，如程序的主線程、連接網絡的子線程

#守護線程：運行在後台，為其他前台線程服務，一旦所有用戶線程都結束運行，守護線程會隨JVM一起結束工作。

守護執行緒的應用：資料庫連線池中的監控執行緒、JVM虛擬機啟動後的監控執行緒。最常見的守護線程是垃圾回收線程

• 設定守護線程：透過呼叫Thread類別的setDaemon(true)方法來設定目前的執行緒為守護線程。注意：setDaemon(true)必須在start()方法之前調用，否則會拋出異常；在守護線程中產生的新線程也是守護線程；不是所有的任務都可以分配給守護線程來執行，例如讀寫操作或者計算邏輯。

擴充

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