Java多线程——线程的优先级和生命周期
Java多线程——线程的优先级和生命周期
摘要:本文主要介绍了线程的优先级以及线程有哪些生命周期。
部分内容来自以下博客:
https://www.cnblogs.com/sunddenly/p/4106562.html
线程的优先级
线程的优先级及设置
线程的优先级是为了在多线程环境中便于系统对线程的调度,优先级越高先执行机会越大,并不是一定先执行。
线程的优先级可以理解为线程抢占CPU时间片的概率,并不能保证优先级高的线程一定会先执行。
不同的系统有不同的线程优先级的取值范围,同一个优先级在不同的系统里的值可能是不同的。
一个线程的优先级设置遵从以下原则:
线程创建时,子继承父的优先级。
线程创建后,可通过调用setPriority()方法改变优先级。
线程的优先级是1-10之间的正整数,线程优先级最高为10,最低为1,默认为5。
1- MIN_PRIORITY
10-MAX_PRIORITY
5-NORM_PRIORITY
线程的调度策略
线程调度器选择优先级最高的线程运行。但是,如果发生以下情况,就会终止线程的运行:
线程体中调用了yield()方法,让出了对CPU的占用权。
线程体中调用了sleep()方法,使线程进入睡眠状态。
线程由于I/O操作而受阻塞。
另一个更高优先级的线程出现。
在支持时间片的系统中,该线程的时间片用完。
线程的生命周期
线程的生命周期:一个线程从创建到消亡的过程。
如下图,表示线程生命周期中的各个状态:
新建状态(New)
当线程对象对创建后,即进入了新建状态。
就绪状态(Ready)
当调用线程对象的start()方法,线程即进入就绪状态。处于就绪状态的线程,只是说明此线程已经做好了准备,随时等待CPU调度执行,并不是说执行了start()此线程立即就会执行。
当调用线程的yield()方法时,线程从运行状态转换为就绪状态,但接下来CPU调度就绪状态中的哪个线程具有一定的随机性。
运行状态(Running)
当CPU开始调度处于就绪状态的线程时,此时线程才得以真正执行,即进入到运行状态。
注:就绪状态是进入到运行状态的唯一入口,也就是说,线程要想进入运行状态执行,首先必须处于就绪状态中。
阻塞状态(Blocked)
处于运行状态中的线程由于某种原因,暂时放弃对CPU的使用权,停止执行,此时进入阻塞状态,直到其进入到就绪状态,才有机会再次被CPU调用以进入到运行状态。根据阻塞产生的原因不同,阻塞状态又可以分为三种。
等待阻塞:运行状态中的线程执行wait()方法,使本线程进入到等待阻塞状态。
同步阻塞:线程在获取synchronized同步锁失败(因为锁被其它线程所占用),它会进入同步阻塞状态。
其他阻塞:通过调用线程的sleep()或join()或发出了I/O请求时,线程会进入到阻塞状态。当sleep()状态超时、join()等待线程终止或者超时、I/O处理完毕时,线程重新转入就绪状态。
死亡状态(Dead)
线程执行完了或者因异常退出了run()方法,该线程结束生命周期。
线程的上下文切换
对于单核CPU来说,CPU在一个时刻只能运行一个线程,当在运行一个线程的过程中转去运行另外一个线程,这个叫做线程上下文切换。
由于当前线程的任务在切换的时候可能没有执行完毕,所以在切换时需要保存线程的运行状态,以便下次切换回来的时候能够回到切换时的运行状态,继续进行操作。一般来说,线程上下文切换过程中会记录指令寄存器、程序计数器、累加寄存器等其他数据。指令寄存器保留了线程在切换时执行到了哪条指令,以便继续运行。程序计数器存储了下一条指令在主存储器中的地址。累加寄存保存了程序的运算结果,以及变量的值。
虽然多线程可以使得任务执行的效率得到提升,但是由于在线程切换时同样会带来一定的开销代价,并且多个线程会导致系统资源占用的增加,所以在进行多线程编程时要注意这些因素。
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