线程

  1.线程的实现

    (1)实现线程主要有3中方式:使用内核线程实现,使用用户线程实现和使用用户线程加轻量级进程混合实现。

    (2)使用内核线程实现

      内核线程就是直接由操作系统内核支持的线程,这种线程由内核来完成线程切换,内核通过操纵调度器对线程进行调度,并负责将线程映射到处理器上。

      局限性:由于是基于内核线程实现的,所有线程操作,如创建,析构及同步,都需要进行系统调用。每一个轻量级进程都需要又一个内核线程的支持,因此轻量级进程要消耗一定的资源,因此一个系统支持轻量级进程的数量是有限的。

    (3)使用用户线程实现

      狭义上的用户线程指的是完全建立在用户空间的线程库上的,系统的内核不能感知线程的存在的实现。用用户线程的建立、同步、销毁和调度完全在用户态中完成,不需要内核的帮助。

    (4)使用用户线程和轻量级进程混合实现

      混合模式下,既存在用户进程,也存在轻量级进程。用户线程还是完全建立在用户空间中,因此,用户线程的创建、切换、析构等操作依然廉价,并且可以支持大规模的用户线程并发。而操作系统提供支持的轻量级进程,则可以作为用户线程之间的桥梁,这样可以使用内核提供的线程调度功能及处理器映射,并且用户线程的系统调用要通过轻量级线程结束完成,大大降低了整个进程被完全阻塞的风险。

    (5)Java线程在JDK1.2之前,是基于称为“绿色线程”的用户线程实现的,而在JDK1.2中,线程模型替换为基于操作系统原生线程吗,模型来实现。

  2.Java线程调度

   (1)线程调度是指系统为线程分配处理器使用权的过程,主要的方式有两种,分别是协同式线程调度和抢占式线程调度。

   (2)使用协同式调度的多线程系统,线程的执行时间由线程本身来控制,线程把自己的工作执行完成后,要主动通知系统切换到另外一个线程上。

   (3)使用抢占式调度的多线程系统,那么每个线程将由系统来分配执行时间,线程的切换不由线程本身决定。在这种实现线程调度的方式下,线程的执行时间是系统可控的,也不会有一个线程导致整个进程阻塞的问题,Java使用的线程调度方法就是抢先式调度。

  3.转换
    (1)Java语言定义了5种线程状态,在任意一个时间点,一个线程只能允许有且只有其中的一种状态。这5种状态如下:
      a) 新建(new):创建尚未启动的线程处于这种状态
      b) 运行(Runnable):Runnable包括了操作系统线程状态中的Running和Ready,也就是处于此状态的线程有可能正在执行,也有可能正在等待着CPU为它分配执行时间。
      c) 无限期等待(Waiting):处于这种状态的线程不会被分配CPU执行时间,它们要等待被其他线程显式唤醒。
      d) 限期等待(Timed Waiting):处于这种状态的线程不会被分配CPU执行时间,不过无须等待被其他线程显式地唤醒,在一定时间之后它们会由系统自动唤醒。
      e) 阻塞(Blocked):线程状态被阻塞了,“阻塞状态”与“等待状态”的区别是:阻塞状态在等待着获取到一个排他锁,这个事件将一个线程放弃这个锁的时候发生;而等待状态则是在等待一段时间,或唤醒动作发生。在程序等待进入同步区域的时候。线程保持这种状态。
      f) 结束(Terminated):已经终止线程的线程状态。线程已经结结束执行。

                  

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