java线程,Java多线程程序设计详细解析
java线程,Java多线程程序设计详细解析详细介绍
本文目录一览: java中什么叫做线程?什么叫多线程?多线程的特点是什么
1、在 Java 中,线程是一个独立的执行路径。换句话说,一个线程是一个程序中的单独的执行环境,它可以并行地运行和其他线程。
2、多线程指的是在一个程序中,有多个线程在并行地运行。
3、多线程的一个特点是它们可以共享程序的资源,这样可以更有效地利用程序的资源,例如处理器时间和内存。此外,多线程还可以使程序更响应,因为在一个线程中运行的任务可以在另一个线程中进行,而不会导致程序“假死”。
先理解这几概念:a1.程序:指令和数据的byte序列,eg:qq.exe;a2.进程:正在运行的程序(如QQ);a3.一个进程中可能有一到多个线程.
线程的概念:Thread 每个正在系统上运行的程序都是一个进程。每个进程包含一到多个线程。进程也可能是整个程序或者是部分程序的动态执行。
线程是一组指令的集合,或者是程序的特殊段,它可以在程序里独立执行。也可以把它理解为代码运行的上下文。
所以线程基本上是轻量级的进程,它负责在单个程序里执行多任务。通常由操作系统负责多个线程的调度和执行。
多线程的概念: 多线程是为了同步完成多项任务,不是为了提高运行效率,而是为了提高资源使用效率来提高系统的效率。
线程是在同一时间需要完成多项任务的时候实现的。
多线程的优点:使用线程可以把占据长时间的程序中的任务放到后台去处理
用户界面可以更加吸引人,这样比如用户点击了一个按钮去触发某些事件的处理,可以弹出一个进度条来显示处理的进度 ·
程序的运行速度可能加快 ·在一些等待的任务实现上如用户输入、文件读写和网络收发数据等,线程就比较有用了。
在这种情况下我们可以释放一些珍贵的资源如内存占用等等。
在 Java 中,线程(Thread)是指程序执行的一条路径,是进程中的一个实体。Java 中的线程是轻量级的,可以同时运行多个线程,这就是多线程(Multithreading)。
多线程是指在一个程序中同时运行多个线程,每个线程都可以独立执行不同的任务。多线程的特点包括:
提高程序的并发性:多线程可以让程序同时执行多个任务,提高程序的并发性,从而提高程序的效率。
提高程序的响应性:多线程可以让程序在执行耗时操作时不会阻塞,从而提高程序的响应性,使用户能够更快地得到反馈。
充分利用 CPU 资源:多线程可以让程序充分利用 CPU 资源,提高 CPU 的利用率,从而提高程序的效率。
方便处理复杂的任务:多线程可以让程序同时处理多个复杂的任务,从而方便处理复杂的任务。
需要注意的是,多线程也会带来一些问题,例如线程安全问题、死锁问题等,因此在编写多线程程序时需要注意这些问题。
java的线程是什么
java的线程是什么?一起来了解一下吧。在Java中,同时执行多个操作的“思想”称为并发,并发完成的每一件事称为线程,现在的操作系统是多任务操作系统。多线程是实现多任务的一种方式。拓展:Java需要学习什么?1、对Java有基本认知。2、学习Java基础:包括Java语言、Java语法和各种基本算法,了解代码从写好到实现之间的流程。2、数据库开发:主要包括SQL基础、JDBC编程和JDBC高级应用。3、DHTML编程:主要包括HTML语言、JS语法、JS对象和DOM编程。4、Java web 编程:主要包括servlet开发、JSP开发和AJAX开发。5、学习真实实训项目,培养实操能力。今天的分享就是这些了,希望大家喜欢。
Java线程的知识要点?
一、进程的概念
进程表示资源分配的基本单位,又是调度运行的基本单位。例如,用户运行自己的程序,系统就创建一个进程,并给它分配资源,包括内存空间、磁盘空间、I/O设备等。然后,把该进程放入就绪队列。进程调度程序选中它,为它分配CPU以及其他有关的资源,该进程才真正运行。所以,北京电脑培训发现进程是系统中的并发执行的单位。
二、线程的概念
线程:(英语:thread)是操作系统能够进行运算调度的最小单位。它被包含在进程之中,是进程中的实际运作单位。一条线程指的是进程中一个单一顺序的控制流,一个进程中可以并发多个线程,每条线程并行执行不同的任务。
三、引用线程的优势
(1)易于调度。
(2)提高并发性。通过线程可方便有效地实现并发性。进程可创建多个线程来执行同一程序的不同部分或相同部分。
(3)开销少。创建线程比创建进程要快,所需开销很少。
(4)利于充分发挥多处理器的功能。通过创建多线程进程(即一个进程可具有两个或更多个线程),每个线程在一个处理器上运行,从而实现应用程序的并发性,使每个处理器都得到充分运行。
四、进程与线程的关系
(1)一个线程只能属于一个进程,而一个进程可以有多个线程,但至少有一个线程。
(2)资源分配给进程,同一进程的所有线程共享该进程的所有资源。
(3)处理机分给线程,即真正在处理机上运行的是线程。
(4)线程在执行过程中,要协作同步。不同进程的线程间要利用消息通信的办法实现同步。
简单来说:
1、一个程序至少有一个进程,一个进程至少有一个线程。
2、进程在执行过程中拥有独立的资源,而多个线程共享进程中的资源。
如何在Java中创建一个线程
如何在Java中创建一个线程?如何在Java中创建一个线程?Java是一种广泛使用的编程语言,在创建多线程编程时,Java提供了各种不同的方式。在本文中,我们将探讨如何在Java中创建一个线程。方式一:通过继承Thread类创建线程Java中的线程类是Thread类,我们可以通过继承Thread类创建一个新的线程。下面是一个使用这种方法创建线程的示例代码:`publicclassMyThreadextendsThread{publicvoidrun(){System.out.println(线程运行中);}publicstaticvoidmain(String[]args){MyThreadmyThread=newMyThread();myThread.start();}}`在这个示例中,我们创建了一个MyThread类,并继承了Thread类,该类实现了run()方法。在main()函数中,我们创建一个新的MyThread对象并调用了start()方法,以启动新的线程。方式二:通过实现Runnable接口创建线程另一种创建线程的方法是通过实现Runnable接口。Runnable接口提供了一个run()方法,我们可以通过实现这个方法来实现我们的线程逻辑。下面是一个使用这种方法创建线程的示例代码:`publicclassMyRunnableimplementsRunnable{publicvoidrun(){System.out.println(线程运行中);}publicstaticvoidmain(String[]args){MyRunnablemyRunnable=newMyRunnable();Threadthread=newThread(myRunnable);thread.start();}}`在这个示例中,我们创建了一个MyRunnable类,并实现了Runnable接口,实现了run()方法。在main()函数中,我们创建一个新的Thread对象并传入MyRunnable实例,调用start()方法以启动新的线程。方式三:通过使用Lambda表达式创建线程在Java8中,我们可以使用Lambda表达式创建线程。Lambda表达式提供了一种简化代码的方式。下面是一个使用Lambda表达式创建线程的示例代码:`publicclassMyThread{publicstaticvoidmain(String[]args){Threadthread=newThread(()->{System.out.println(线程运行中);});thread.start();}}`在这个示例中,我们创建了一个Thread对象,并使用Lambda表达式实现了run()方法。在main()函数中,我们创建一个新的Thread对象并传入Lambda表达式,调用start()方法以启动新的线程。总结Java提供了多种方法创建多线程。我们可以选择使用Thread类,Runnable接口或Lambda表达式来创建线程。无论我们选择哪种方法,最终创建的线程都会执行run()方法中的逻辑。在实际编程中,我们可以根据具体情况选择最适合自己的方法来创建线程。
JAVA中,线程有哪五个基本状态?他们之间如何让转化?并简述线程周期。
java中,每个线程都需经历新生、就绪、运行、阻塞和死亡五种状态,线程从新生到死亡的状态变化称为生命周期。用new运算符和Thread类或其子类建立一个线程对象后,该线程就处于新生状态。
线程的生命周期,把图转化为文字就是:
1、线程通过new方法创建,调用start,线程进入就绪状态,等待系统的调度(时间片轮转调度)。当系统调度,进入运行状态。正常结束或者异常退出,进程进入死亡状态。
2、处于运行状态的线程若遇到sleep,则线程进入睡眠状态,不会让出资源锁,sleep结束,线程转为就绪状态,等待系统重新调度。
3、处于运行状态的线程可能在等待io,也可能进入挂起状态。io完成,转为就绪状态。
4、处于运行状态的线程yield,线程转为就绪状态。(yield只让给权限比自己高的)
5、处于运行状态的线程遇到wait,线程处于等待状态,需要notify()/notifyALL来唤醒线程,唤醒后的线程处于锁定状态,获取了“同步锁”,之后,线程才转为就绪状态。处于运行的线程synchronized,加上后 变成同步操作。处于锁定状态,获取了“同步锁”,之后,线程才转为就绪状态。
Java多线程程序设计详细解析
一、理解多线程多线程是这样一种机制,它允许在程序中并发执行多个指令流,每个指令流都称为一个线程,彼此间互相独立。线程又称为轻量级进程,它和进程一样拥有独立的执行控制,由操作系统负责调度,区别在于线程没有独立的存储空间,而是和所属进程中的其它线程共享一个存储空间,这使得线程间的通信远较进程简单。多个线程的执行是并发的,也就是在逻辑上“同时”,而不管是否是物理上的“同时”。如果系统只有一个CPU,那么真正的“同时”是不可能的,但是由于CPU的速度非常快,用户感觉不到其中的区别,因此我们也不用关心它,只需要设想各个线程是同时执行即可。多线程和传统的单线程在程序设计上最大的区别在于,由于各个线程的控制流彼此独立,使得各个线程之间的代码是乱序执行的,由此带来的线程调度,同步等问题,将在以后探讨。二、在Java中实现多线程我们不妨设想,为了创建一个新的线程,我们需要做些什么?很显然,我们必须指明这个线程所要执行的代码,而这就是在Java中实现多线程我们所需要做的一切!真是神奇!Java是如何做到这一点的?通过类!作为一个完全面向对象的语言,Java提供了类java.lang.Thread来方便多线程编程,这个类提供了大量的方法来方便我们控制自己的各个线程,我们以后的讨论都将围绕这个类进行。那么如何提供给 Java 我们要线程执行的代码呢?让我们来看一看 Thread 类。Thread 类最重要的方法是run(),它为Thread类的方法start()所调用,提供我们的线程所要执行的代码。为了指定我们自己的代码,只需要覆盖它!方法一:继承 Thread 类,覆盖方法 run(),我们在创建的 Thread 类的子类中重写 run() ,加入线程所要执行的代码即可。下面是一个例子:public class MyThread extends Thread{int count= 1, number;public MyThread(int num){number = num;System.out.println("创建线程 " + number);}public void run() {while(true) {System.out.println("线程 " + number + ":计数 " + count);if(++count== 6) return;}}public static void main(String args[]){for(int i = 0;i 〈 5; i++) new MyThread(i+1).start();}}这种方法简单明了,符合大家的习惯,但是,它也有一个很大的缺点,那就是如果我们的类已经从一个类继承(如小程序必须继承自 Applet 类),则无法再继承 Thread 类,这时如果我们又不想建立一个新的类,应该怎么办呢?我们不妨来探索一种新的方法:我们不创建Thread类的子类,而是直接使用它,那么我们只能将我们的方法作为参数传递给 Thread 类的实例,有点类似回调函数。但是 Java 没有指针,我们只能传递一个包含这个方法的类的实例。那么如何限制这个类必须包含这一方法呢?当然是使用接口!(虽然抽象类也可满足,但是需要继承,而我们之所以要采用这种新方法,不就是为了避免继承带来的限制吗?)Java 提供了接口 java.lang.Runnable 来支持这种方法。方法二:实现 Runnable 接口Runnable接口只有一个方法run(),我们声明自己的类实现Runnable接口并提供这一方法,将我们的线程代码写入其中,就完成了这一部分的任务。但是Runnable接口并没有任何对线程的支持,我们还必须创建Thread类的实例,这一点通过Thread类的构造函数public Thread(Runnable target);来实现。下面是一个例子:public class MyThread implements Runnable{int count= 1, number;public MyThread(int num){number = num;System.out.println("创建线程 " + number);}public void run(){while(true){System.out.println("线程 " + number + ":计数 " + count);if(++count== 6) return;}}public static void main(String args[]){for(int i = 0; i 〈 5;i++) new Thread(new MyThread(i+1)).start();}}严格地说,创建Thread子类的实例也是可行的,但是必须注意的是,该子类必须没有覆盖 Thread 类的 run 方法,否则该线程执行的将是子类的 run 方法,而不是我们用以实现Runnable 接口的类的 run 方法,对此大家不妨试验一下。使用 Runnable 接口来实现多线程使得我们能够在一个类中包容所有的代码,有利于封装,它的缺点在于,我们只能使用一套代码,若想创建多个线程并使各个线程执行不同的代码,则仍必须额外创建类,如果这样的话,在大多数情况下也许还不如直接用多个类分别继承 Thread 来得紧凑。综上所述,两种方法各有千秋,大家可以灵活运用。下面让我们一起来研究一下多线程使用中的一些问题。三、线程的四种状态1. 新状态:线程已被创建但尚未执行(start() 尚未被调用)。2. 可执行状态:线程可以执行,虽然不一定正在执行。CPU 时间随时可能被分配给该线程,从而使得它执行。3. 死亡状态:正常情况下 run() 返回使得线程死亡。调用 stop()或 destroy() 亦有同样效果,但是不被推荐,前者会产生异常,后者是强制终止,不会释放锁。4. 阻塞状态:线程不会被分配 CPU 时间,无法执行。四、线程的优先级线程的优先级代表该线程的重要程度,当有多个线程同时处于可执行状态并等待获得 CPU 时间时,线程调度系统根据各个线程的优先级来决定给谁分配 CPU 时间,优先级高的线程有更大的机会获得 CPU 时间,优先级低的线程也不是没有机会,只是机会要小一些罢了。你可以调用 Thread 类的方法 getPriority() 和 setPriority()来存取线程的优先级,线程的优先级界于1(MIN_PRIORITY)和10(MAX_PRIORITY)之间,缺省是5(NORM_PRIORITY)。五、线程的同步由于同一进程的多个线程共享同一片存储空间,在带来方便的同时,也带来了访问冲突这个严重的问题。Java语言提供了专门机制以解决这种冲突,有效避免了同一个数据对象被多个线程同时访问。由于我们可以通过 private 关键字来保证数据对象只能被方法访问,所以我们只需针对方法提出一套机制,这套机制就是 synchronized 关键字,它包括两种用法:synchronized 方法和 synchronized 块。1. synchronized 方法:通过在方法声明中加入 synchronized关键字来声明 synchronized 方法。如:public synchronized void accessVal(int newVal);synchronized 方法控制对类成员变量的访问:每个类实例对应一把锁,每个 synchronized 方法都必须获得调用该方法的类实例的锁方能执行,否则所属线程阻塞,方法一旦执行,就独占该锁,直到从该方法返回时才将锁释放,此后被阻塞的线程方能获得该锁,重新进入可执行状态。这种机制确保了同一时刻对于每一个类实例,其所有声明为 synchronized 的成员函数中至多只有一个处于可执行状态(因为至多只有一个能够获得该类实例对应的锁),从而有效避免了类成员变量的访问冲突(只要所有可能访问类成员变量的方法均被声明为 synchronized)。在 Java 中,不光是类实例,每一个类也对应一把锁,这样我们也可将类的静态成员函数声明为 synchronized ,以控制其对类的静态成员变量的访问。synchronized 方法的缺陷:若将一个大的方法声明为synchronized 将会大大影响效率,典型地,若将线程类的方法 run() 声明为 synchronized ,由于在线程的整个生命期内它一直在运行,因此将导致它对本类任何 synchronized 方法的调用都永远不会成功。当然我们可以通过将访问类成员变量的代码放到专门的方法中,将其声明为 synchronized ,并在主方法中调用来解决这一问题,但是 Java 为我们提供了更好的解决办法,那就是 synchronized 块。2. synchronized 块:通过 synchronized关键字来声明synchronized 块。语法如下:synchronized(syncObject){//允许访问控制的代码}#p#副标题#e#synchronized 块是这样一个代码块,其中的代码必须获得对象 syncObject (如前所述,可以是类实例或类)的锁方能执行,具体机制同前所述。由于可以针对任意代码块,且可任意指定上锁的对象,故灵活性较高。六、线程的阻塞为了解决对共享存储区的访问冲突,Java 引入了同步机制,现在让我们来考察多个线程对共享资源的访问,显然同步机制已经不够了,因为在任意时刻所要求的资源不一定已经准备好了被访问,反过来,同一时刻准备好了的资源也可能不止一个。为了解决这种情况下的访问控制问题,Java 引入了对阻塞机制的支持。阻塞指的是暂停一个线程的执行以等待某个条件发生(如某资源就绪),学过操作系统的同学对它一定已经很熟悉了。Java 提供了大量方法来支持阻塞,下面让我们逐一分析。1. sleep() 方法:sleep() 允许 指定以毫秒为单位的一段时间作为参数,它使得线程在指定的时间内进入阻塞状态,不能得到CPU 时间,指定的时间一过,线程重新进入可执行状态。典型地,sleep() 被用在等待某个资源就绪的情形:测试发现条件不满足后,让线程阻塞一段时间后重新测试,直到条件满足为止。2. suspend() 和 resume() 方法:两个方法配套使用,suspend()使得线程进入阻塞状态,并且不会自动恢复,必须其对应的resume() 被调用,才能使得线程重新进入可执行状态。典型地,suspend() 和 resume() 被用在等待另一个线程产生的结果的情形:测试发现结果还没有产生后,让线程阻塞,另一个线程产生了结果后,调用 resume() 使其恢复。3. yield() 方法:yield() 使得线程放弃当前分得的 CPU 时间,但是不使线程阻塞,即线程仍处于可执行状态,随时可能再次分得 CPU 时间。调用 yield() 的效果等价于调度程序认为该线程已执行了足够的时间从而转到另一个线程。4. wait() 和 notify() 方法:两个方法配套使用,wait() 使得线程进入阻塞状态,它有两种形式,一种允许 指定以毫秒为单位的一段时间作为参数,另一种没有参数,前者当对应的 notify() 被调用或者超出指定时间时线程重新进入可执行状态,后者则必须对应的 notify() 被调用。初看起来它们与 suspend() 和 resume() 方法对没有什么分别,但是事实上它们是截然不同的。区别的核心在于,前面叙述的所有方法,阻塞时都不会释放占用的锁(如果占用了的话),而这一对方法则相反。上述的核心区别导致了一系列的细节上的区别。首先,前面叙述的所有方法都隶属于 Thread 类,但是这一对却直接隶属于 Object 类,也就是说,所有对象都拥有这一对方法。初看起来这十分不可思议,但是实际上却是很自然的,因为这一对方法阻塞时要释放占用的锁,而锁是任何对象都具有的,调用任意对象的 wait() 方法导致线程阻塞,并且该对象上的锁被释放。而调用 任意对象的notify()方法则导致因调用该对象的 wait() 方法而阻塞的线程中随机选择的一个解除阻塞(但要等到获得锁后才真正可执行)。其次,前面叙述的所有方法都可在任何位置调用,但是这一对方法却必须在 synchronized 方法或块中调用,理由也很简单,只有在synchronized 方法或块中当前线程才占有锁,才有锁可以释放。同样的道理,调用这一对方法的对象上的锁必须为当前线程所拥有,这样才有锁可以释放。因此,这一对方法调用必须放置在这样的 synchronized 方法或块中,该方法或块的上锁对象就是调用这一对方法的对象。若不满足这一条件,则程序虽然仍能编译,但在运行时会出现IllegalMonitorStateException 异常。wait() 和 notify() 方法的上述特性决定了它们经常和synchronized 方法或块一起使用,将它们和操作系统的进程间通信机制作一个比较就会发现它们的相似性:synchronized方法或块提供了类似于操作系统原语的功能,它们的执行不会受到多线程机制的干扰,而这一对方法则相当于 block 和wakeup 原语(这一对方法均声明为 synchronized)。它们的结合使得我们可以实现操作系统上一系列精妙的进程间通信的算法(如信号量算法),并用于解决各种复杂的线程间通信问题。关于 wait() 和 notify() 方法最后再说明两点:第一:调用 notify() 方法导致解除阻塞的线程是从因调用该对象的 wait() 方法而阻塞的线程中随机选取的,我们无法预料哪一个线程将会被选择,所以编程时要特别小心,避免因这种不确定性而产生问题。第二:除了 notify(),还有一个方法 notifyAll() 也可起到类似作用,唯一的区别在于,调用 notifyAll() 方法将把因调用该对象的 wait() 方法而阻塞的所有线程一次性全部解除阻塞。当然,只有获得锁的那一个线程才能进入可执行状态。谈到阻塞,就不能不谈一谈死锁,略一分析就能发现,suspend() 方法和不指定超时期限的 wait() 方法的调用都可能产生死锁。遗憾的是,Java 并不在语言级别上支持死锁的避免,我们在编程中必须小心地避免死锁。以上我们对 Java 中实现线程阻塞的各种方法作了一番分析,我们重点分析了 wait() 和 notify()方法,因为它们的功能最强大,使用也最灵活,但是这也导致了它们的效率较低,较容易出错。实际使用中我们应该灵活使用各种方法,以便更好地达到我们的目的。七、守护线程守护线程是一类特殊的线程,它和普通线程的区别在于它并不是应用程序的核心部分,当一个应用程序的所有非守护线程终止运行时,即使仍然有守护线程在运行,应用程序也将终止,反之,只要有一个非守护线程在运行,应用程序就不会终止。守护线程一般被用于在后台为其它线程提供服务。可以通过调用方法 isDaemon() 来判断一个线程是否是守护线程,也可以调用方法 setDaemon() 来将一个线程设为守护线程。八、线程组线程组是一个 Java 特有的概念,在 Java 中,线程组是类ThreadGroup 的对象,每个线程都隶属于唯一一个线程组,这个线程组在线程创建时指定并在线程的整个生命期内都不能更改。你可以通过调用包含 ThreadGroup 类型参数的 Thread 类构造函数来指定线程属的线程组,若没有指定,则线程缺省地隶属于名为 system 的系统线程组。在 Java 中,除了预建的系统线程组外,所有线程组都必须显式创建。在 Java 中,除系统线程组外的每个线程组又隶属于另一个线程组,你可以在创建线程组时指定其所隶属的线程组,若没有指定,则缺省地隶属于系统线程组。这样,所有线程组组成了一棵以系统线程组为根的树。Java 允许我们对一个线程组中的所有线程同时进行操作,比如我们可以通过调用线程组的相应方法来设置其中所有线程的优先级,也可以启动或阻塞其中的所有线程。Java 的线程组机制的另一个重要作用是线程安全。线程组机制允许我们通过分组来区分有不同安全特性的线程,对不同组的线程进行不同的处理,还可以通过线程组的分层结构来支持不对等安全措施的采用。Java 的 ThreadGroup 类提供了大量的方法来方便我们对线程组树中的每一个线程组以及线程组中的每一个线程进行操作。九、总结在本文中,我们讲述了 Java 多线程编程的方方面面,包括创建线程,以及对多个线程进行调度、管理。我们深刻认识到了多线程编程的复杂性,以及线程切换开销带来的多线程程序的低效性,这也促使我们认真地思考一个问题:我们是否需要多线程?何时需要多线程?多线程的核心在于多个代码块并发执行,本质特点在于各代码块之间的代码是乱序执行的。我们的程序是否需要多线程,就是要看这是否也是它的内在特点。假如我们的程序根本不要求多个代码块并发执行,那自然不需要使用多线程;假如我们的程序虽然要求多个代码块并发执行,但是却不要求乱序,则我们完全可以用一个循环来简单高效地实现,也不需要使用多线程;只有当它完全符合多线程的特点时,多线程机制对线程间通信和线程管理的强大支持才能有用武之地,这时使用多线程才是值得的。#p#副标题#e#
Java开发服务器的线程处理方式
在进行服务器处理的过程中,需要保证数据的正确处理,那么最重要的就是使用不同的数据处理模式进行运算。在整个过程中,可能很多人对服务器的知识并不了解,那么应该如何进行Java开发服务器的线程处理呢,关于线程处理有哪些知识?下面昌平北大青鸟为大家介绍关键服务器线程处理的简单知识。
1、BIO线程模型
在JDK1.4中引入JavaNIO之前,所有基于Java的Socket通信都使用了同步阻塞模式(BIO)。这种请求-响应通信模型简化了上层的应用程序开发上,但在具有性能和可靠性的情况下,存在一个巨大的瓶颈。在一段时间里面,大型应用程序服务器主要是用C或C++开发的,因为它们可以直接使用操作系统提供的异步I/O或AIO功能。
当流量增加且响应时间延迟增加时,JavaBIO开发的服务器软件只能通过硬件的不断扩展来满足并发性和低延迟的情况,这极大地增加了企业的成本和群集大小。系统的不断扩展,系统的可维护性也面临着巨大的挑战,只能通过购买性能更高的硬件服务器来解决问题,这将导致恶性循环的产生。
2、异步非阻塞线程模型
从JDK1.0到JDK1.3,Java的I/O类库非常原始。UNIX网络编程中的许多概念或接口未反映在I/O类库中,例如Pipe、Channel、Buffer和Selector等。在发布JDK1.4的时候,NIO正式发布JDK作为JSR-51。并且它还添加了一个java.nio包,为异步I/O开发提供了许多API和库。
3、RPC性能三原则
影响RPC的性能主要有三大元素,其中主要为I/O模型、协议及线程。
I/O模型:使用什么样的通道传递给另一方,BIO,NIO或AIO发送数据,IO模型在很大程度上能够决定框架的性能。
协议:应该使用什么样的通信协议,Rest+JSON或基于TCP的专用二进制协议。参加电脑培训的过程中发现,协议的选择不同,性能模型也不同。内部专用二进制协议的性能通常可以比公共协议更好地设计。
线程:如何读取数据报?在执行读取后的编解码器的哪个线程中,如何分发编码消息,通信线程模型是不同的,并且对性能的影响也非常大。
经验分享:对Java中的线程感想(多线程)
1.进程和线程的区别
通俗一点说,进程就是程序的一次执行,而线程可以理解为进程中的执行的一段程序片段。
用一点文词说就是,每个进程都有独立的代码和数据空间(进程上下文);而线程可以看成是轻量级的进程。一般来讲(不使用特殊技术),同一进程所产生的线程共享同一块内存空间。
同一进程中的两段代码是不可能同时执行的,除非引入线程。
线程是属于进程的,当进程退出时该进程所产生的线程都会被强制退出并清除。
线程占用的资源要少于进程所占用的资源。
进程和线程都可以有优先级。
在线程系统中进程也是一个线程。可以将进程理解为一个程序的第一个线程。
多进程——在操作系统中,能同时运行多个任务(程序)。
多线程——在同一应用程序中,有多个顺序流同时执行。
2.通过铁路售票程序来理解实现多线程的两种方法:通过java.lang.Thread类和通过Runnable接口
java中有两种实现多线程的方式。一是直接继承Thread类,二是实现Runnable接口。那么这两种实现多线程的方式在应用上有什么区别呢?
为了回答这个问题,我们可以通过编写一段代码来进行分析。我们用代码来模拟铁路售票系统,实现通过四个售票点发售某日某次列车的100张车票,一个售票点用一个线程表示。
我们首先这样编写这个程序:
public class ThreadDome1{
public static void main(String[] args){
ThreadTest t = new ThreadTest();
t.start();
t.start();
t.start();
t.start();
}
}
class ThreadTest extends Thread{
private int ticket = 100;
public void run(){
while(true){
if(ticket > 0){
System.out.println(Thread.currentThread().getName() +
"is saling ticket" + ticket--);
}else{
break;
}
}
}
}
上面的代码中,我们用ThreadTest类模拟售票处的售票过程,run方法中的每一次循环都将总票数减1,模拟卖出一张车票,同时该车票号打印出来,直接剩余的票数到零为止。在ThreadDemo1类的main方法中,我们创建了一个线程对象,并重复启动四次,希望通过这种方式产生四个线程。从运行的结果来看我们发现其实只有一个线程在运行,这个结果告诉我们:一个线程对象只能启动一个线程,无论你调用多少遍start()方法,结果只有一个线程。
我们接着修改ThreadDemo1,在main方法中创建四个Thread对象:
public class ThreadDemo1{
public static void main(String[] args){
new ThreadTest().start();
new ThreadTest().start();
new ThreadTest().start();
new ThreadTest().start();
}
}
class ThreadTest extends Thread{
private int ticket = 100;
public void run(){
while(true){
if(ticket > 0){
System.out.println(Thread.currentThread().getName() +
" is saling ticket" + ticket--);
}else{
break;
}
}
}
}
这下达到目的了吗?
从结果上看每个票号都被打印了四次,即四个线程各自卖各自的100张票,而不去卖共同的100张票。这种情况是怎么造成的呢?我们需要的是,多个线程去处理同一个资源,一个资源只能对应一个对象,在上面的程序中,我们创建了四个ThreadTest对象,就等于创建了四个资源,每个资源都有100张票,每个线程都在独自处理各自的资源。
经过这些实验和分析,可以总结出,要实现这个铁路售票程序,我们只能创建一个资源对象,但要创建多个线程去处理同一个资源对象,并且每个线程上所运行的是相同的程序代码。在回顾一下使用接口编写多线程的过程。
public class ThreadDemo1{
public static void main(String[] args){
ThreadTest t = new ThreadTest();
new Thread(t).start();
new Thread(t).start();
new Thread(t).start();
new Thread(t).start();
}
}
class ThreadTest implements Runnable{
private int tickets = 100;
public void run(){
while(true){
if(tickets > 0){
System.out.println(Thread.currentThread().getName() +
" is saling ticket " + tickets--);
}
}
}
}
上面的程序中,创建了四个线程,每个线程调用的是同一个ThreadTest对象中的run()方法,访问的是同一个对象中的变量(tickets)的实例,这个程序满足了我们的需求。在Windows上可以启动多个记事本程序一样,也就是多个进程使用同一个记事本程序代码。
可见,实现Runnable接口相对于继承Thread类来说,有如下显著的好处:
(1)适合多个相同程序代码的线程去处理同一资源的情况,把虚拟CPU(线程)同程序的代码,数据有效的分离,较好地体现了面向对象的设计思想。
(2)可以避免由于Java的单继承特性带来的局限。我们经常碰到这样一种情况,即当我们要将已经继承了某一个类的子类放入多线程中,由于一个类不能同时有两个父类,所以不能用继承Thread类的方式,那么,这个类就只能采用实现Runnable接口的方式了。
(3)有利于程序的健壮性,代码能够被多个线程共享,代码与数据是独立的。当多个线程的执行代码来自同一个类的实例时,即称它们共享相同的代码。多个线程操作相同的数据,与它们的代码无关。当共享访问相同的对象时,即它们共享相同的数据。当线程被构造时,需要的代码和数据通过一个对象作为构造函数实参传递进去,这个对象就是一个实现了Runnable接口的类的实例。
java多线程编程中涉及的基础知识点?
线程设计在软件开发领域中是非常常见的一个设计构成,今天南邵北大青鸟就一起来了解一下,java多线程编程中都涉及到了哪些基础知识点。
顺序
用于表示多个操作“依次处理”。比如把十个操作交给一个人来处理时,这个人要一个一个地按顺序来处理
并行
用于标识多个操作“同时处理”。比如十个操作分给两个人处理时,这两个人就会并行来处理。
并发
相对于顺序和并行来说比较抽象,用于表示“将一个操作分割成多个部分并且允许无序处理”。比如将十个操作分成相对独立的两类,这样便能够开始并发处理了。如果一个人来处理,这个人就是顺序处理分开的并发操作,而如果是两个人,这两个人就可以并行处理同一个操作。
总结
多线程程序都是并发处理的。如果CPU只有一个,那么并发处理就是顺序执行的,而如果有多个CPU,那么并发处理就可能会并行运行。
等待队列
所有实例都拥有一个等待队列,它是在实例的wait方法执行后停止操作的线程队列。就好比为每个实例准备的线程休息室
在执行wait方法后,线程便会暂停操作,进入等待队列这个休息室。除非发生下列某一情况,否则线程会一直在等待队列中休眠。
有其他线程的notify方法来唤醒线程
有其他线程的notifyAll方法来唤醒线程
有其他线程的interrupt方法来唤醒线程
wait方法超时
notify方法
该方法会将等待队列中的一个线程去除。同wait方法一样,若要执行notify方法,线程也必须持有要调用的实例的锁。
notifyAll方法
notify方法仅唤醒一个线程,而notifyAll则唤醒所有线程,这是两者之间的区别
同wait方法和notify方法一样,notifyAll方法也只能由持有要调用的实例锁的线程调用
notify和notifyAll选择
notify方法和notifyAll方法非常相似,到底该使用哪个?
实际上,这很难选择,由于notify唤醒的线程较少,所以处理速度要比使用notifyAll时快。但使用notify时,如果处理不好,程序便可能会停止。一般来说,使用notifyAll时的代码要比使用notify时的更为健壮。
Java多线程问题总结?
Java多线程分类中写了21篇多线程的文章,21篇文章的内容很多,个人认为,学习,内容越多、越杂的知识,越需要进行深刻的总结,这样才能记忆深刻,将知识变成自己的。java课程培训机构认为这篇文章主要是对多线程的问题进行总结的,因此罗列了多个多线程的问题。
这些多线程的问题,有些来源于各大网站、有些来源于自己的思考。
(1)发挥多核CPU的优势
随着工业的进步,现在的笔记本、台式机乃至商用的应用服务器至少也都是双核的,4核、8核甚至16核的也都不少见,如果是单线程的程序,那么在双核CPU上就浪费了50%,在4核CPU上就浪费了75%。单核CPU上所谓的”多线程”那是假的多线程,同一时间处理器只会处理一段逻辑,只不过线程之间切换得比较快,看着像多个线程”同时”运行罢了。多核CPU上的多线程才是真正的多线程,它能让你的多段逻辑同时工作,多线程,可以真正发挥出多核CPU的优势来,达到充分利用CPU的目的。
(2)防止阻塞
从程序运行效率的角度来看,单核CPU不但不会发挥出多线程的优势,反而会因为在单核CPU上运行多线程导致线程上下文的切换,而降低程序整体的效率。但是单核CPU我们还是要应用多线程,就是为了防止阻塞。试想,如果单核CPU使用单线程,那么只要这个线程阻塞了,比方说远程读取某个数据吧,对端迟迟未返回又没有设置超时时间,那么你的整个程序在数据返回回来之前就停止运行了。多线程可以防止这个问题,多条线程同时运行,哪怕一条线程的代码执行读取数据阻塞,也不会影响其它任务的执行。
(3)便于建模
这是另外一个没有这么明显的优点了。假设有一个大的任务A,单线程编程,那么就要考虑很多,建立整个程序模型比较麻烦。但是如果把这个大的任务A分解成几个小任务,任务B、任务C、任务D,分别建立程序模型,并通过多线程分别运行这几个任务,那就简单很多了。