JAVA程序设计：第13章 线程.ppt

状态转换 线程在执行过程中会经历不同的状态，这些状态包括新建（New）、可运行（Runnable）、运行（Running）、等待/阻塞（Blocked/Waiting）、睡眠（Timed Waiting）和终止（Terminated）。线程状态的转换主要是由Java虚拟机（JVM）调度和线程API的使用来决定的。 1. 新建（New）：当通过`new Thread()`创建一个新的线程对象时，线程处于新建状态。 2. 可运行（Runnable）：调用`start()`方法后，线程进入可运行状态。此时，线程可能正在等待CPU的时间片，准备开始执行。 3. 运行（Running）：当线程获得CPU资源并开始执行`run()`方法时，它就处于运行状态。 4. 等待/阻塞（Blocked/Waiting）：线程可能会因为以下原因进入此状态： - 对象锁：当线程尝试获取一个已被其他线程持有的对象锁时，它会被阻塞。 - 等待条件变量：通过`wait()`方法，线程会在一个监视器上等待，直到被其他线程唤醒。 - 调用`join()`方法：一个线程可以加入到另一个线程，等待另一个线程完成。 5. 睡眠（Timed Waiting）：线程可能会被指定时间地暂停执行，例如通过`sleep()`方法。在指定时间结束后，线程将变为可运行状态。 6. 终止（Terminated）：当`run()`方法执行完毕或者线程遇到异常并结束时，线程状态变为终止。 线程同步与互斥 Java提供了多种机制来确保线程安全，如synchronized关键字、wait()、notify()和notifyAll()方法。它们用于控制对共享资源的访问，防止数据不一致和死锁。 - 临界资源：共享资源，一次只能被一个线程访问。 - 对象锁：每个Java对象都有一个内置锁，通过`synchronized`关键字可以实现。当一个线程进入synchronized块或方法时，其他试图访问相同锁的线程将被阻塞，直到持有锁的线程释放锁。 - 死锁：两个或更多线程相互等待对方释放资源，导致所有线程都无法继续执行。避免死锁的关键在于合理设计线程间的资源请求顺序和避免循环等待。 线程的优先级 Java中的线程有优先级，范围从1（MIN_PRIORITY）到10（MAX_PRIORITY），默认优先级是5（NORM_PRIORITY）。优先级较高的线程更有可能获得CPU时间，但JVM并不保证优先级高的线程一定先执行，线程调度仍受操作系统的影响。 线程中断与停止 - `interrupt()`方法可以标记一个线程为中断状态，但不会立即停止线程。线程需要在适当的位置检查`isInterrupted()`或`InterruptedException`异常来响应中断请求。 - 强制停止线程通常不推荐，因为这可能导致资源泄露和其他问题。更好的做法是设置一个中断标志，让线程在合适的时候优雅地结束。 总结： Java线程是程序内部的顺序控制流，通过`java.lang.Thread`类或实现`Runnable`接口来创建和管理。线程提供了并发执行的能力，允许在一个程序中同时执行多个任务。线程状态的转换、同步和互斥机制以及优先级和中断机制是Java多线程编程的重要概念。正确理解和使用这些机制有助于编写出高效、安全的多线程程序。