您当前的位置: 首页 >  Java

Charge8

暂无认证

  • 0浏览

    0关注

    447博文

    0收益

  • 0浏览

    0点赞

    0打赏

    0留言

私信
关注
热门博文

Java 进程/线程与线程同步/死锁

Charge8 发布时间:2019-07-28 11:23:35 ,浏览量:0

一、进程与线程概念

1、并发和并行是即相似又有区别:

        并发:指两个或多个事件在同一时间段内发生。

        并行:指两个或多个事件在同一时刻点发生。

        在操作系统中,在多道程序环境下,并发性是指在一段时间内宏观上有多个程序在同时运行,但在单CPU系统中,每一时刻却仅能有一道程序执行(时间片即CPU分配给各个程序的时间),故微观上这些程序只能是分时地交替执行。

        若计算机系统中有多个CPU,则这些可以并发执行的程序便可被分配到多个处理器上,实现多任务并行执行,即利用每个处理器来处理一个可并发执行的程序,这样,多个程序便可以同时执行,因为是微观的,所以大家在使用电脑的时候感觉就是多个程序是同时执行的。

       “多核处理器”电脑可以同时并行地处理多个程序,从而提高了电脑的运行效率。

       单核处理器的计算机肯定是不能并行的处理多个任务的,只能是多个任务在单个CPU上并发运行。

       同理,线程也是一样的,从宏观角度上理解线程是并行运行的,但是从微观角度上分析却是串行运行的,即一个线程一个线程的去运行,当系统只有一个CPU时,线程会以某种顺序执行多个线程,我们把这种情况称之为线程调度。

2、进程与线程

       进程:是指一个内存中运行中的应用程序。每个进程都有自己独立的一块内存空间,一个应用程序可以同时启动多个进程。比如在Windows系统中,一个运行的xxx.exe就是一个进程。

       线程:是指进程中的一个执行任务(控制单元),一个进程可以同时并发运行多个线程;线程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。

一个进程至少有一个线程,为了提高效率,可以在一个进程中开启多个执行任务,即多线程。如:多线程下载软件。

       多进程:操作系统中同时运行的多个程序。

       多线程:在同一个进程中同时运行的多个执行任务。

我们查看Windows环境下的任务管理器:

       在操作系统中允许多个任务,每一个任务就是一个进程,每一个进程也可以同时执行多个任务,每一个任务就是线程。

      

3、进程与线程的区别:

        线程是进程的子集,一个进程可以有很多线程,每条线程并行执行不同的任务。不同的进程使用不同的内存空间,而所有的线程共享一片相同的内存空间。

       进程:有独立的内存空间,进程中的数据存放空间(堆空间和栈空间)是独立的,至少有一个线程。

       线程:堆空间是共享的,栈空间是独立的,线程消耗的资源也比进程小,相互之间可以影响的,又称为轻型进程或进程元。

       因为一个进程中的多个线程是并发运行的,那么从微观角度上考虑也是有先后顺序的,那么哪个线程执行完全取决于CPU调度器,程序员是控制不了的。

我们可以把多线程并发性看作是多个线程在瞬间抢CPU资源,谁抢到资源谁就运行,这也造就了多线程的随机性。

       Java程序的进程里至少包含主线程和垃圾回收线程(后台线程)。

4、多线程并发

       计算机通常只有一个CPU时,在任意时刻只能执行一条计算机指令,每一个线程只有获得CPU的使用权才能执行指令。

       所谓多线程并发运行,从宏观上看,其实是各个线程轮流获得CPU的使用权,分别执行各自的任务。

那么在可运行池中,会有多个线程处于就绪状态等到CPU调度,JAVA中JVM就负责了线程的调度。

       JVM采用的是抢占式调度,没有采用分时调度,因此可以能造成多线程执行结果的随机性。

多线程作为一种多任务、并发的工作方式,当然有其存在优势:

       1)进程之前不能共享内存,而线程之间共享内存(堆内存)则很简单。

       2)系统创建进程时需要为该进程重新分配系统资源,创建线程则代价小很多,因此实现多任务并发时,多线程效率更高.

       3)Java语言本身内置多线程功能的支持,而不是单纯的作为底层系统的调度方式,从而简化了多线程编程.

比如:多线程下载:

       可以理解为一个线程就是一个文件的下载通道,多线程也就是同时开起好几个下载通道。当服务器提供下载服务时,使用下载者是共享带宽的,在优先级相同的情况下,总服务器会对总下载线程进行平均分配。

       不难理解,如果你线程多的话,那下载的越快。现流行的下载软件都支持多线程。

      多线程是为了同步完成多项任务,不是为了提供程序运行效率,而是通过提高资源使用效率来提高系统的效率。

宽带带宽知识点:

       宽带带宽是以位(bit)计算,而下载速度是以字节(Byte)计算,1字节(Byte)等于8位(bit),所以1024kb/s是代表上网带宽为1024千位(1M),而下载速度需要1024千位/秒(1024kb/s)带宽除以8,得出128千字节/秒(128KB/s)。

二、线程的创建与启动

1、继承 Thread 类:

      1)自定义类继承于 Thread 类,那么该自定义类就是线程类;

      2)其覆写 run方法,将线程运行的代码存放在 run方法中;

      3)创建自定义类的对象,即线程对象;

      4)调用线程对象的 start方法,启动线程。

public class HelloWorld {

    public static void main(String[] args) {
        for (int i = 1; i  hashCodeB){
            synchronized (fromAccount) {
                System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "得到锁" + fromAccount.getName());
                synchronized (toAccount) {
                    transferMoneyHandle(fromAccount, toAccount, money);
                }
            }
        }else if(hashCodeA < hashCodeB){
            synchronized (toAccount) {
                System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "得到锁" + fromAccount.getName());
                synchronized (fromAccount) {
                    transferMoneyHandle(fromAccount, toAccount, money);
                }
            }
        }else {
            synchronized (otherLock){
                synchronized (fromAccount) {
                    System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "得到锁" + fromAccount.getName());
                    synchronized (toAccount) {
                        transferMoneyHandle(fromAccount, toAccount, money);
                    }
                }
            }
        }
    }
    private void  transferMoneyHandle(Account fromAccount, Account toAccount, double money){
        System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "得到锁" + toAccount.getName());
        if(fromAccount.getMoney() < money) {
            System.out.println("余额不足");
        } else {
            // 进行转账
            fromAccount.setMoney(fromAccount.getMoney()-money);
            toAccount.setMoney(toAccount.getMoney() + money);
            System.out.println("转账后:" + fromAccount.getName() + "有:" + fromAccount.getMoney());
            System.out.println("转账后:" + toAccount.getName() + "有:" + toAccount.getMoney());
        }
    }
}

class Account{
    private String name;
    private double money;

    public Account(String name, double money) {
        this.name = name;
        this.money = money;
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

    public double getMoney() {
        return money;
    }

    public void setMoney(double money) {
        this.money = money;
    }

}

      

2、开放调用(针对对象之间协作造成的死锁)

对象之间协作造成的死锁:主要是在调用某个方法时就需要持有锁(即同步方法的使用),并在其方法内部也调用了其他对象带锁的方法,这样就隐式有两个锁,这种方式也很容易就造成死锁。

避免死锁的方法:尽量减小 synchronized 的作用域。使用同步代码块最好仅被用于保护那些涉及共享资源的操作。

3、使用定时锁 - tryLock()(针对永久等待)

ReentrantLock尝试获取锁有返回值tryLock()

tryLock() 方法是有返回值的,它表示用来尝试获取锁,如果获取成功,则返回true,如果获取失败(即锁已被其他线程获取),则返回false,也就说这个方法无论如何都会立即返回。在拿不到锁时不会一直在那等待。

tryLock(long time, TimeUnit unit)方法,在时间期限之内如果还拿不到锁,则返回false。否则返回true。

public class DeakLockTest3 {

    public static void main(String[] args) {

        final Lock lock = new ReentrantLock();
        tryLockDemo tryLockDemo = new tryLockDemo(lock);
        new Thread(tryLockDemo,"线程1").start();
        new Thread(tryLockDemo,"线程2").start();
        new Thread(tryLockDemo,"线程3").start();
    }
}

class tryLockDemo implements Runnable{
    Lock lock;
    public tryLockDemo(Lock lock){
        this.lock = lock;
    }

    @Override
    public void run() {
        if(lock.tryLock()){//尝试获取锁
            try {
                System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "获取到锁,处理业务!");
            } catch (Exception e) {
                System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "出错了!");
            } finally {
                // 释放锁
                lock.unlock();
            }
        }else{
            //获取不到锁
            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "获取不到锁!");
        }
    }
}

   

ends ~

关注
打赏
1664721914
查看更多评论
立即登录/注册

微信扫码登录

0.0390s