java多线程技术
1. java多线程理解
线程是系统调度中的最小单位,因为其拥有比进程更小的资源消耗,因此,在进行同类事情,需要进行互相的通讯等等事情的时候,都采用线程来进行处理。
对于只做固定的一件事情(比如:计算1+2+3+...+9999999)来说,其性能上不会比采用单线程的整体效率高,原因是,同时都是要做这么多运算,采用多线程的话,系统在进行线程调度的过程中喙浪费一些资源和时间,从而性能上下降。
那么,多线程是否就没有存在的意义了呢?答案当然不是的。多线程还是有存在的价值的,我们在写输入流输出流,写网络程序等等的时候,都会出现阻塞的情况,如果说,我们不使用多线程的话,从A中读数据出来的时候,A因为没有准备好,而整个程序阻塞了,其他的任何事情都没法进行。如果采用多线程的话,你就不用担心这个问题了。还举个例子:游戏中,如果A角色和B角色采用同一个线程来处理的话,那么,很有可能就会出现只会响应A角色的操作,而B角色就始终被占用了的情况,这样,玩起来肯定就没劲了。
因此,线程是有用的,但也不是随便乱用,乱用的话,可能造成性能的低下,它是有一点的适用范围的,一般我认为:需要响应多个人的事情,从设计上需要考虑同时做一些事情(这些事情很多情况下可能一点关系都没有,也有可能有一些关系的)。
使用多线程的时候,如果某些线程之间涉及到资源共享、互相通讯等等问题的时候,一定得注意线程安全的问题,根据情况看是不是需要使用synchronized关键字。
2. java实现多线程的两种方法
Thread t1=new Thread(){
public void run(){
System.out.println("第一种方法");
}
};
t1.start();
Thread t2=new Thread(new Runnable() {
public void run() {
System.out.println("第二种方法,可实现同类下各线程数据共享");
}
});
t2.start();
3. 多线程的Java
Java对多线程的支持是非常强大的,他屏蔽掉了许多的技术细节,让我们可以轻松的开发多线程的应用程序。
Java里面实现多线程,有2个方法
继承 Thread类 classMyThreadextendsThread{publicvoidrun(){//这里写上线程的内容}publicstaticvoidmain(String[]args){//使用这个方法启动一个线程(newMyThread()).start();}}实现 Runnable接口 {publicvoidrun(){//这里写上线程的内容}publicstaticvoidmain(String[]args){//使用这个方法启动一个线程(newThread(newMyThread())).start();}}一般鼓励使用第二种方法,因为Java里面只允许单一继承,但允许实现多个接口。第二个方法更加灵活。
C++ 11
ISO C++ 11 标准在STL中提供了std::thread类,因此多线程变得非常容易。 #include<thread>usingnamespacestd;voidthreadFunc(){//这里写上线程的内容}intmain(){threadt(threadFunc);//启动线程t.join();//等待线程运行完毕return0;}一个采用了多线程技术的应用程序可以更好地利用系统资源。其主要优势在于充分利用了CPU的空闲时间片,可以用尽可能少的时间来对用户的要求做出响应,使得进程的整体运行效率得到较大提高,同时增强了应用程序的灵活性。更为重要的是,由于同一进程的所有线程是共享同一内存,所以不需要特殊的数据传送机制,不需要建立共享存储区或共享文件,从而使得不同任务之间的协调操作与运行、数据的交互、资源的分配等问题更加易于解决。
线程同步
在多线程应用中,考虑不同线程之间的数据同步和防止死锁。当两个或多个线程之间同时等待对方释放资源的时候就会形成线程之间的死锁。为了防止死锁的发生,需要通过同步来实现线程安全。在Visual Basic中提供了三种方法来完成线程的同步。在Java中可用synchronized关键字。
代码域同步
使用Monitor类可以同步静态/实例化的方法的全部代码或者部分代码段。
手工同步
可以使用不同的同步类(诸如WaitHandle, Mutex, ReaderWriterLock, ManualResetEvent, AutoResetEvent 和Interlocked等)创建自己的同步机制。这种同步方式要求你自己手动的为不同的域和方法同步,这种同步方式也可以用于进程间的同步和解除由于对共享资源的等待而造成的死锁。
上下文同步
使用SynchronizationAttribute为ContextBoundObject对象创建简单的,自动的同步。这种同步方式仅用于实例化的方法和域的同步。所有在同一个上下文域的对象共享同一个锁。
虽然多线程能给大家带来好处,但是也有不少问题需要解决。例如,对于像磁盘驱动器这样独占性系统资源,由于线程可以执行进程的任何代码段,且线程的运行是由系统调度自动完成的,具有一定的不确定性,因此就有可能出现两个线程同时对磁盘驱动器进行操作,从而出现操作错误;又例如,对于银行系统的计算机来说,可能使用一个线程来更新其用户数据库,而用另外一个线程来读取数据库以响应储户的需要,极有可能读数据库的线程读取的是未完全更新的数据库,因为可能在读的时候只有一部分数据被更新过。使隶属于同一进程的各线程协调一致地工作称为线程的同步。下面我们只介绍最常用的四种线程同步方式:
临界区(critical section)
事件(event)
互斥量(mutex)
信号量(semaphore)
通过这些类,可以比较容易地做到线程同步。
HT定义
超线程(HT)是英特尔所研发的一种技术,于2002年发布。超线程的英文是HT技术,全名为Hyper-Threading,中文又名超线程。超线程技术原先只应用于Xeon处理器中,当时称为Super-Threading。之后陆续应用在Pentium 4中,将技术主流化。早期代号为Jackson。
特点
通过此技术,英特尔成为第一间公司实现在一个实体处理器中,提供两个逻辑线程。之后的Pentium D纵使不支援超线程技术,但就集成了两个实体核心,所以仍会见到两个逻辑线程。超线程的未来发展,是提升处理器的逻辑线程,英特尔有计划将8核心的处理器,加以配合超线程技术,使之成为16个逻辑线程的产品。
英特尔表示,超线程技术让(P4)处理器增加5%的裸晶面积,就可以换来15%~30%的效能提升。但实际上,在某些程式或未对多执行绪编译的程式而言,超线程反而会降低效能。除此之外,超线程技术亦要操作系统的配合,普通支援多处理器技术的系统亦未必能充分发挥该技术。例如Windows 2000,英特尔并不鼓励使用者在此系统中利用超线程。原先不支援多核心的Windows XPHome Edition却支援超线程技术。
AMDBulldozer“推土机”
据相关消息透露,在HotChips会议上,AMD宣布下一代代号为Bulldozer“推土机”的处理器架构将采用单核多线程技术(multi-threadingtechnology),类似于Intel着名的超线程技术.
AMD没有透露有关其多线程能力和更多的细节,只说推土机处理器将在2011年推出,支持单核多线程技术.不过,AMD的做法和Intel的 HT是不同的,更类似于Sun的同步多线程技术(SimultaneousMulti-Threading),由1个物理核心扩展到4个线程.“推土机扩展出的单核心多线程技术和Intel的超线程采用的是不同方式.”AMD的代表PatConway也证实了这一点. 有趣的是,早些时候AMD还表示暂不考虑SMT或其他多线程技术,并将它应用在当下的处理器中.然而,AMD也认同步多线程是未来处理器产品大幅提升性能的必要特征.
推土机是AMD下一代微架构的处理器,事实上,它将是AMD自2003年后第一次对处理器架构进行重大改变.新一代的处理器将提供远高于现代产品的高性能,同时也加入SSE5指令集.
首款推土机系列桌面处理器代号为Orochi,将会拥有超过4个以上的处理器核心,8M以上的缓存并支持DDR3内存,基于32nm工艺.服务器版处理器代号为Valencia和Interlagos,这两款处理器将会拥有6、8以及12个处理器核心.
AMD至今从未采用过同步多线程(SMT)也就是Intel所称的超线程技术。虽然这样的技术在当年的P4时代显得并无实际用途,但到了2015年为止,越发普及的多线程环境让超线程重新焕发了青春。
发展前景
截止到2014年,以应用环境来看,超线程技术可以让一些特定应用程序显着提速达10到15%。除了Intel的在Nehalem、Atom等中引入的超线程,无论IBM的Power系列,Sun的T1/T2/Rock系列等处理器架构都应用了类似的SMT同步多线程技术,用少量的晶体管带来大幅度的多线程性能提升。
一位AMD工程师日前向媒体坦诚,不支持单核多线程技术让Opteron处理器看起来性能比不上Intel的低端Xeon。据称,AMD内部高层已经承认,没有早早引入此类技术是一项技术选择上的失误。
不过,AMD副总裁兼服务器工作站业务总经理Patrick Patla接受采访时,并没有明确透露单核多线程技术的未来,而是继续重申已经公布的Opteron路线图:“如果你看一下我们路线图以及我们在多线程处理器市场的表现就会知道,我们相信每条线程都拥有完整的核心是目前的最佳选择。2010年,我们就会推出12核处理器,2011年16核。我们相信未来几年内我们就能够完善支持48或64线程环境,让我们来看看2012到2013年会带来些什么吧。”
既然2011年才是16核,那么2012到2013直接跳跃到48甚至64核似乎并不是那么正常。另外,Patrick Patla前面句句都在讲“核”,而到了后面又变成了“线程”,似乎就在暗示到时AMD可能会采纳单核多线程技术。
4. 什么是Java多线程
多线程的概念?
说起多线程,那么就不得不说什么是线程,而说起线程,又不得不说什么是进程。
进程(Process)是计算机中的程序关于某数据集合上的一次运行活动,是系统进行资源分配和调度的基本单位,是操作系统结构的基础。在早期面向进程设计的计算机结构中,进程是程序的基本执行实体;在当代面向线程设计的计算机结构中,进程是线程的容器。程序是指令、数据及其组织形式的描述,进程是程序的实体。
进程可以简单的理解为一个可以独立运行的程序单位。它是线程的集合,进程就是有一个或多个线程构成的,每一个线程都是进程中的一条执行路径。
那么多线程就很容易理解:多线程就是指一个进程中同时有多个执行路径(线程)正在执行。
为什么要使用多线程?
1.在一个程序中,有很多的操作是非常耗时的,如数据库读写操作,IO操作等,如果使用单线程,那么程序就必须等待这些操作执行完成之后才能执行其他操作。使用多线程,可以在将耗时任务放在后台继续执行的同时,同时执行其他操作。
2.可以提高程序的效率。
3.在一些等待的任务上,如用户输入,文件读取等,多线程就非常有用了。
缺点:
1.使用太多线程,是很耗系统资源,因为线程需要开辟内存。更多线程需要更多内存。
2.影响系统性能,因为操作系统需要在线程之间来回切换。
3.需要考虑线程操作对程序的影响,如线程挂起,中止等操作对程序的影响。
4.线程使用不当会发生很多问题。
总结:多线程是异步的,但这不代表多线程真的是几个线程是在同时进行,实际上是系统不断地在各个线程之间来回的切换(因为系统切换的速度非常的快,所以给我们在同时运行的错觉)。
2.多线程与高并发的联系。
高并发:高并发指的是一种系统运行过程中遇到的一种“短时间内遇到大量操作请求”的情况,主要发生在web系统集中大量访问或者socket端口集中性收到大量请求(例如:12306的抢票情况;天猫双十一活动)。该情况的发生会导致系统在这段时间内执行大量操作,例如对资源的请求,数据库的操作等。如果高并发处理不好,不仅仅降低了用户的体验度(请求响应时间过长),同时可能导致系统宕机,严重的甚至导致OOM异常,系统停止工作等。如果要想系统能够适应高并发状态,则需要从各个方面进行系统优化,包括,硬件、网络、系统架构、开发语言的选取、数据结构的运用、算法优化、数据库优化……。
而多线程只是在同/异步角度上解决高并发问题的其中的一个方法手段,是在同一时刻利用计算机闲置资源的一种方式。
多线程在高并发问题中的作用就是充分利用计算机资源,使计算机的资源在每一时刻都能达到最大的利用率,不至于浪费计算机资源使其闲置。
3.线程的创建,停止,常用方法介绍。
1.线程的创建:
线程创建主要有2种方式,一种是继承Thread类,重写run方法即可;(Thread类实现了Runable接口)
另一种则是实现Runable接口,也需要重写run方法。
线程的启动,调用start()方法即可。 我们也可以直接使用线程对象的run方法,不过直接使用,run方法就只是一个普通的方法了。
其他的还有: 通过匿名内部类的方法创建;实现Callable接口。。。。。
2.线程常用方法:
currentThread()方法:该方法返回当前线程的信息 .getName()可以返回线程名称。
isAlive()方法:该方法判断当前线程是否处于活动状态。
sleep()方法:该方法是让“当前正在执行的线程“休眠指定的时间,正在执行的线程是指this.currentThread()返回的线程。
getId()方法:该方法是获取线程的唯一标识。
3.线程的停止:
在java中,停止线程并不简单,不想for。。break那样说停就停,需要一定的技巧。
线程的停止有3种方法:
1.线程正常终止,即run()方法运行结束正常停止。
2.使用interrupt方法中断线程。
3.使用stop方法暴力停止线程。
interrupt方法中断线程介绍:
interrupt方法其实并不是直接中断线程,只是给线程添加一个中断标志。
判断线程是否是停止状态:
this.interrupted(); 判断当前线程是否已经中断。(判断的是这个方法所在的代码对应的线程,而不是调用对象对应的线程)
this.isInterrupted(); 判断线程是否已经中断。(谁调用,判断谁)
注:.interrupted()与isInterrupted()的区别:
interrupted()方法判断的是所在代码对应的线程是否中断,而后者判断的是调用对象对应的线程是否停止
前者执行后有清除状态的功能(如连续调用两次时,第一次返回true,则第二次会返回false)
后者没有清除状态的功能(两次返回都为true)
真正停止线程的方法:
异常法:
在run方法中 使用 this.interrupted();判断线程终止状态,如果为true则 throw new interruptedException()然后捕获该异常即可停止线程。
return停止线程:
在run方法中 使用 this.interrupted();判断线程终止状态,如果为true则return停止线程。 (建议使用异常法停止线程,因为还可以在catch中使线程向上抛,让线程停止的事件得以传播)。
暴力法:
使用stop()方法强行停止线程(强烈不建议使用,会造成很多不可预估的后果,已经被标记为过时)
(使用stop方法会抛出 java.lang.ThreadDeath 异常,并且stop方法会释放锁,很容易造成数据不一致)
注:在休眠中停止线程:
在sleep状态下停止线程 会报异常,并且会清除线程状态值为false;
先停止后sleep,同样会报异常 sleep interrupted;
4.守护线程。
希望对您有所帮助!~
5. 什么是多线程编程
多线程编程技术是Java语言的重要特点。多线程编程的含义是将程序任务分成几个并行的子任务。特别是在网络编程中,你会发现很多功能是可以并发执行的。 比如网络传输速度较慢、用户输入速度较慢,你可以用两个独立的线程去完成这两个功能,而不影响正常的显示或其它功能。 多线程是与单线程比较而言的,普通的Windows采用单线程程序结构,其工作原理是:主程序有一个消息循环,不断从消息队列中读入消息来决定下一步所要干的事情,一般是针对一个函数,只有等这个函数执行完之后,主程序才能接收另外的消息来执行。比如子函数功能是在读一个网络数据,或读一个文件,只有等读完这个数据或文件才能接收下一个消息。在执行这个子函数过程中你什么也不能干。但往往读网络数据和等待用户输入有很多时间处于等待状态,多线程利用这个特点将任务分成多个并发任务后,就可以解决这个问题。Java中的线程类 1.扩展java.lang.Thread类,用它覆盖Thread类的run方法。 2.生成实现java.lang.Runnable接口的类并将其它的实例与java.lang.Thread实例相关联。 Thread类是负责向其它类提供线程支持的最主要的类,要使用一个类具有线程功能,在Java中只要简单地从Thread类派生一个子类就可以了扩展Thread类,如printThread.java。 Thread类最重要的方法是run方法。run方法是新线程执行的方法,因此生成java.lang.Thread的子类时,必须有相应的run方法。 //PrintThread.java public class PrintThread extends Thread//继承Tread类 private int count=0 //定义一个count变量用于统计打印的次数并共享变量 public static void mainString args//main方法开始 PrintThread p=new PrintThread//创建一个线程实例 p.start//执行线程 for{;;}//主线程main方法执行一个循环,for执行一个死循环count++ System.out.printcount+″:Main\n″//主线程中打印count +“main”变量的值,并换行 public void run//线程类必须有的run()方法for{;;}count++ System.out.printcount+″:Thread\n″ 上面这段程序便是继承java.lang.Tread并覆盖run的方法。用Java 虚拟机启动程序时,这个程序会先生成一个线程并调用程序主类的main方法。这个程序中的main方法生成新线程,连接打印“Thread”。在启动线程之后,主线程继续打印“Main”。 编译并执行这个程序,然后立即按“Ctrl+C”键中断程序,你会看到上面所述的两个线程不断打印出:XXX:main…..XXX:Thread…. XXX代表的是数字,也就是上面count的值。在笔者的机器上,不同时刻这两个线程打印的次数不一样,先打印20个main(也就是先执行20次主线程)再打印出50次Thread,然后再打印main…… 提示:为了便于查看该程序的执行结果,你可以将执行结果导入一个文本文件,然后打开这个文件查看各线程执行的情况。如运行: javac PrintThread.java Java PrintThread1.txt 第一个命令javac PrintThread.java是编译java程序,第二个是执行该程序并将结果导入1.txt文件。当然你可以直接执行命令:java
6. java 多线程怎么深入
并发与并行
并行,表示两个线程同时做事情。
并发,表示一会做这个事情,一会做另一个事情,存在着调度。单核 CPU 不可能存在并行(微观上)。
image
以上就是原生线程池创建的核心原理。除了原生线程池之外并发包还提供了简单的创建方式,上面也说了它们是对原生线程池的一种包装,可以让开发者简单快捷的创建所需要的线程池。
Executors
newSingleThreadExecutor
创建一个线程的线程池,在这个线程池中始终只有一个线程存在。如果线程池中的线程因为异常问题退出,那么会有一个新的线程来替代它。此线程池保证所有任务的执行顺序按照任务的提交顺序执行。
newFixedThreadPool
创建固定大小的线程池。每次提交一个任务就创建一个线程,直到线程达到线程池的最大大小。线程池的大小一旦达到最大值就会保持不变,如果某个线程因为执行异常而结束,那么线程池会补充一个新线程。
newCachedThreadPool
可根据实际情况,调整线程数量的线程池,线程池中的线程数量不确定,如果有空闲线程会优先选择空闲线程,如果没有空闲线程并且此时有任务提交会创建新的线程。在正常开发中并不推荐这个线程池,因为在极端情况下,会因为 newCachedThreadPool 创建过多线程而耗尽 CPU 和内存资源。
newScheledThreadPool
此线程池可以指定固定数量的线程来周期性的去执行。比如通过 scheleAtFixedRate 或者 scheleWithFixedDelay 来指定周期时间。
PS:另外在写定时任务时(如果不用 Quartz 框架),最好采用这种线程池来做,因为它可以保证里面始终是存在活的线程的。
推荐使用 ThreadPoolExecutor 方式
在阿里的 Java 开发手册时有一条是不推荐使用 Executors 去创建,而是推荐去使用 ThreadPoolExecutor 来创建线程池。
这样做的目的主要原因是:使用 Executors 创建线程池不会传入核心参数,而是采用的默认值,这样的话我们往往会忽略掉里面参数的含义,如果业务场景要求比较苛刻的话,存在资源耗尽的风险;另外采用 ThreadPoolExecutor 的方式可以让我们更加清楚地了解线程池的运行规则,不管是面试还是对技术成长都有莫大的好处。
改了变量,其他线程可以立即知道。保证可见性的方法有以下几种:
volatile
加入 volatile 关键字的变量在进行汇编时会多出一个 lock 前缀指令,这个前缀指令相当于一个内存屏障,内存屏障可以保证内存操作的顺序。当声明为 volatile 的变量进行写操作时,那么这个变量需要将数据写到主内存中。
由于处理器会实现缓存一致性协议,所以写到主内存后会导致其他处理器的缓存无效,也就是线程工作内存无效,需要从主内存中重新刷新数据。
7. 什么是Java多线程编程
一、 什么是多线程:
我们现在所使用操作系统都是多任务操作系统(早期使用的DOS操作系统为单任务操作系统),多任务操作指在同一时刻可以同时做多件事(可以同时执行多个程序)。
多进程:每个程序都是一个进程,在操作系统中可以同时执行多个程序,多进程的目的是为了有效的使用CPU资源,每开一个进程系统要为该进程分配相关的系统资源(内存资源)
多线程:线程是进程内部比进程更小的执行单元(执行流|程序片段),每个线程完成一个任务,每个进程内部包含了多个线程每个线程做自己的事情,在进程中的所有线程共享该进程的资源;
主线程:在进程中至少存在一个主线程,其他子线程都由主线程开启,主线程不一定在其他线程结束后结束,有可能在其他线程结束前结束。Java中的主线程是main线程,是Java的main函数;
继承Thread类来实现多线程:
二、 Java中实现多线程的方式:
当我们自定义的类继承Thread类后,该类就为一个线程类,该类为一个独立的执行单元,线程代码必须编写在run()方法中,run方法是由Thread类定义,我们自己写的线程类必须重写run方法。
run方法中定义的代码为线程代码,但run方法不能直接调用,如果直接调用并没有开启新的线程而是将run方法交给调用的线程执行
要开启新的线程需要调用Thread类的start()方法,该方法自动开启一个新的线程并自动执行run方法中的内容
java多线程的启动顺序不一定是线程执行的顺序,各个线程之间是抢占CPU资源执行的,所有有可能出现与启动顺序不一致的情况。
CPU的调用策略:
如何使用CPU资源是由操作系统来决定的,但操作系统只能决定CPU的使用策略不能控制实际获得CPU执行权的程序。
线程执行有两种方式:
1.抢占式:
目前PC机中使用最多的一种方式,线程抢占CPU的执行权,当一个线程抢到CPU的资源后并不是一直执行到此线程执行结束,而是执行一个时间片后让出CPU资源,此时同其他线程再次抢占CPU资源获得执行权。
2.轮循式;
每个线程执行固定的时间片后让出CPU资源,以此循环执行每个线程执行相同的时间片后让出CPU资源交给下一个线程执行。
希望对您有所帮助!~
8. java多线程编程核心技术怎么样
java多线程核心技术挺好的。
线程可以理解为是在进程中独立运行的子任务。
Java多线程
使用方法
Java中实现多线程主要有以下两种方法:
继承Thread,而后实例化该对象调用start()即启动了新线程;
实现Runnable,通过new Thread(Runnable run)实例化该线程,而后调用start()
9. 什么是JAVA的多线程
简单,先回答什么是线程:即程序的执行路径,再回答多线程:多线程就是一个程序中有多条不同的执行路径
JAVA多线程的优点:可以并发的执行多项任务,比如说你浏览网页的同时还可以听歌
10. java多线程详细理解
多线程:指的是这个程序(一个进程)运行时产生了不止一个线程
并行与并发:
并行:多个cpu实例或者多台机器同时执行一段处理逻辑,是真正的同时。
并发:通过cpu调度算法,让用户看上去同时执行,实际上从cpu操作层面不是真正的同时。并发往往在场景中有公用的资源,那么针对这个公用的资源往往产生瓶颈,我们会用TPS或者QPS来反应这个系统的处理能力。
线程安全:经常用来描绘一段代码。指在并发的情况之下,该代码经过多线程使用,线程的调度顺序不影响任何结果。这个时候使用多线程,我们只需要关注系统的内存,cpu是不是够用即可。反过来,线程不安全就意味着线程的调度顺序会影响最终结果,如不加事务的转账代码:
同步:Java中的同步指的是通过人为的控制和调度,保证共享资源的多线程访问成为线程安全,来保证结果的准确。如上面的代码简单加入@synchronized关键字。在保证结果准确的同时,提高性能,才是优秀的程序。线程安全的优先级高于性能。