java线程管理_Java中如何保证线程安全性

㈠ java线程池中的核心线程是如何被重复利用的

Java线程池中的核心线程是如何被重复利用的？

引言

在Java开发中，经常需要创建线程去执行一些任务，实现起来也非常方便，但如果并发的线程数量很多，并且每个线程都是执行一个时间很短的任务就结束了，这样频繁创建线程就会大大降低系统的效率，因为频繁创建线程和销毁线程需要时间。此时，我们很自然会想到使用线程池来解决这个问题。

使用线程池的好处：

降低资源消耗。java中所有的池化技术都有一个好处，就是通过复用池中的对象，降低系统资源消耗。设想一下如果我们有n多个子任务需要执行，如果我们为每个子任务都创建一个执行线程，而创建线程的过程是需要一定的系统消耗的，最后肯定会拖慢整个系统的处理速度。而通过线程池我们可以做到复用线程，任务有多个，但执行任务的线程可以通过线程池来复用，这样减少了创建线程的开销，系统资源利用率得到了提升。
降低管理线程的难度。多线程环境下对线程的管理是最容易出现问题的，而线程池通过框架为我们降低了管理线程的难度。我们不用再去担心何时该销毁线程，如何最大限度的避免多线程的资源竞争。这些事情线程池都帮我们代劳了。
提升任务处理速度。线程池中长期驻留了一定数量的活线程，当任务需要执行时，我们不必先去创建线程，线程池会自己选择利用现有的活线程来处理任务。

很显然，线程池一个很显着的特征就是“长期驻留了一定数量的活线程”，避免了频繁创建线程和销毁线程的开销，那么它是如何做到的呢？我们知道一个线程只要执行完了run()方法内的代码，这个线程的使命就完成了，等待它的就是销毁。既然这是个“活线程”，自然是不能很快就销毁的。为了搞清楚这个“活线程”是如何工作的，下面通过追踪源码来看看能不能解开这个疑问。

分析方法

在分析源码之前先来思考一下要怎么去分析，源码往往是比较复杂的，如果知识储备不够丰厚，很有可能会读不下去，或者读岔了。一般来讲要时刻紧跟着自己的目标来看代码，跟目标关系不大的代码可以不理会它，一些异常的处理也可以暂不理会，先看正常的流程。就我们现在要分析的源码而言，目标就是看看线程是如何被复用的。那么对于线程池的状态的管理以及非正常状态下的处理代码就可以不理会，具体来讲，在ThreadPollExcutor类中，有一个字段private final AtomicInteger ctl = new AtomicInteger(ctlOf(RUNNING, 0));是对线程池的运行状态和线程池中有效线程的数量进行控制的，它包含两部分信息: 线程池的运行状态 (runState) 和线程池内有效线程的数量 (workerCount)，还有几个对ctl进行计算的方法:

// 获取运行状态

private static int runStateOf(int c) { return c & ~CAPACITY; }

// 获取活动线程数

private static int workerCountOf(int c) { return c & CAPACITY; }123456

以上两个方法在源码中经常用到，结合我们的目标，对运行状态的一些判断及处理可以不用去管，而对当前活动线程数要加以关注等等。

下面将遵循这些原则来分析源码。

解惑

当我们要向线程池添加一个任务时是调用ThreadPollExcutor对象的execute(Runnable command)方法来完成的，所以先来看看ThreadPollExcutor类中的execute(Runnable command)方法的源码：

public void execute(Runnable command) {

if (command == null)

throw new NullPointerException();

int c = ctl.get();

if (workerCountOf(c) < corePoolSize) {

if (addWorker(command, true))

return;

c = ctl.get();

}

if (isRunning(c) && workQueue.offer(command)) {

int recheck = ctl.get();

if (! isRunning(recheck) && remove(command))

reject(command);

else if (workerCountOf(recheck) == 0)

addWorker(null, false);

}

else if (!addWorker(command, false))

reject(command);

}

按照我们在分析方法中提到的一些原则，去掉一些相关性不强的代码，看看核心代码是怎样的。

// 为分析而简化后的代码

public void execute(Runnable command) {

int c = ctl.get();

if (workerCountOf(c) < corePoolSize) {

// 如果当前活动线程数小于corePoolSize，则新建一个线程放入线程池中，并把任务添加到该线程中

if (addWorker(command, true))

return;

c = ctl.get();

}

// 如果当前活动线程数大于等于corePoolSize，则尝试将任务放入缓存队列

if (workQueue.offer(command)) {

int recheck = ctl.get();

if (workerCountOf(recheck) == 0)

addWorker(null, false);

}else {

// 缓存已满，新建一个线程放入线程池，并把任务添加到该线程中（此时新建的线程相当于非核心线程）

addWorker(command, false)

}

这样一看，逻辑应该清晰很多了。

如果当前活动线程数 < 指定的核心线程数，则创建并启动一个线程来执行新提交的任务（此时新建的线程相当于核心线程）；
如果当前活动线程数 >= 指定的核心线程数，且缓存队列未满，则将任务添加到缓存队列中；
如果当前活动线程数 >= 指定的核心线程数，且缓存队列已满，则创建并启动一个线程来执行新提交的任务（此时新建的线程相当于非核心线程）；

接下来看addWorker(Runnable firstTask, boolean core)方法

private boolean addWorker(Runnable firstTask, boolean core) {

retry:

for (;;) {

int c = ctl.get();

int rs = runStateOf(c);

// Check if queue empty only if necessary.

if (rs >= SHUTDOWN &&

! (rs == SHUTDOWN &&

firstTask == null &&

! workQueue.isEmpty()))

return false;

for (;;) {

int wc = workerCountOf(c);

if (wc >= CAPACITY ||

wc >= (core ? corePoolSize : maximumPoolSize))

return false;

if ((c))

break retry;

c = ctl.get(); // Re-read ctl

if (runStateOf(c) != rs)

continue retry;

// else CAS failed e to workerCount change; retry inner loop

}

}

boolean workerStarted = false;

boolean workerAdded = false;

Worker w = null;

try {

w = new Worker(firstTask);

final Thread t = w.thread;

if (t != null) {

final ReentrantLock mainLock = this.mainLock;

mainLock.lock();

try {

// Recheck while holding lock.

// Back out on ThreadFactory failure or if

// shut down before lock acquired.

int rs = runStateOf(ctl.get());

if (rs < SHUTDOWN ||

(rs == SHUTDOWN && firstTask == null)) {

if (t.isAlive()) // precheck that t is startable

throw new IllegalThreadStateException();

workers.add(w);

int s = workers.size();

if (s > largestPoolSize)

largestPoolSize = s;

workerAdded = true;

}

} finally {

mainLock.unlock();

}

if (workerAdded) {

t.start();

workerStarted = true;

}

}

} finally {

if (! workerStarted)

addWorkerFailed(w);

}

return workerStarted;

}

同样，我们也来简化一下：

// 为分析而简化后的代码

private boolean addWorker(Runnable firstTask, boolean core) {

int wc = workerCountOf(c);

if (wc >= (core ? corePoolSize : maximumPoolSize))

// 如果当前活动线程数 >= 指定的核心线程数，不创建核心线程

// 如果当前活动线程数 >= 指定的最大线程数，不创建非核心线程

return false;

boolean workerStarted = false;

boolean workerAdded = false;

Worker w = null;

try {

// 新建一个Worker，将要执行的任务作为参数传进去

w = new Worker(firstTask);

final Thread t = w.thread;

if (t != null) {

workers.add(w);

workerAdded = true;

if (workerAdded) {

// 启动刚刚新建的那个worker持有的线程，等下要看看这个线程做了啥

t.start();

workerStarted = true;

}

}

} finally {

if (! workerStarted)

addWorkerFailed(w);

}

return workerStarted;

}2223242526272829303132

看到这里，我们大概能猜测到，addWorker方法的功能就是新建一个线程并启动这个线程，要执行的任务应该就是在这个线程中执行。为了证实我们的这种猜测需要再来看看Worker这个类。

private final class Worker

extends AbstractQueuedSynchronizer

implements Runnable{

// ....

}

Worker(Runnable firstTask) {

setState(-1); // inhibit interrupts until runWorker

this.firstTask = firstTask;

this.thread = getThreadFactory().newThread(this);

}123456789101112

从上面的Worker类的声明可以看到，它实现了Runnable接口，以及从它的构造方法中可以知道待执行的任务赋值给了它的变量firstTask，并以它自己为参数新建了一个线程赋值给它的变量thread，那么运行这个线程的时候其实就是执行Worker的run()方法，来看一下这个方法：

public void run() {

runWorker(this);

}

final void runWorker(Worker w) {

Thread wt = Thread.currentThread();

Runnable task = w.firstTask;

w.firstTask = null;

w.unlock(); // allow interrupts

boolean completedAbruptly = true;

try {

while (task != null || (task = getTask()) != null) {

w.lock();

// If pool is stopping, ensure thread is interrupted;

// if not, ensure thread is not interrupted. This

// requires a recheck in second case to deal with

// shutdownNow race while clearing interrupt

if ((runStateAtLeast(ctl.get(), STOP) ||

(Thread.interrupted() &&

runStateAtLeast(ctl.get(), STOP))) &&

!wt.isInterrupted())

wt.interrupt();

try {

beforeExecute(wt, task);

Throwable thrown = null;

try {

task.run();

} catch (RuntimeException x) {

thrown = x; throw x;

} catch (Error x) {

thrown = x; throw x;

} catch (Throwable x) {

thrown = x; throw new Error(x);

} finally {

afterExecute(task, thrown);

}

} finally {

task = null;

w.completedTasks++;

w.unlock();

}

}

completedAbruptly = false;

} finally {

processWorkerExit(w, completedAbruptly);

}

}04142434445464748

在run()方法中只调了一下 runWorker(this) 方法，再来简化一下这个 runWorker() 方法

// 为分析而简化后的代码

final void runWorker(Worker w) {

Runnable task = w.firstTask;

w.firstTask = null;

while (task != null || (task = getTask()) != null) {

try {

task.run();

} finally {

task = null;

}

}

}12345678910111213

很明显，runWorker()方法里面执行了我们新建Worker对象时传进去的待执行的任务，到这里为止貌似这个worker的run()方法就执行完了，既然执行完了那么这个线程也就没用了，只有等待虚拟机销毁了。那么回顾一下我们的目标：Java线程池中的核心线程是如何被重复利用的？好像并没有重复利用啊，新建一个线程，执行一个任务，然后就结束了，销毁了。没什么特别的啊，难道有什么地方漏掉了，被忽略了？再仔细看一下runWorker()方法的代码，有一个while循环，当执行完firstTask后task==null了，那么就会执行判断条件(task = getTask()) != null，我们假设这个条件成立的话，那么这个线程就不止只执行一个任务了，可以执行多个任务了，也就实现了重复利用了。答案呼之欲出了，接着看getTask()方法

private Runnable getTask() {

boolean timedOut = false; // Did the last poll() time out?

for (;;) {

int c = ctl.get();

int rs = runStateOf(c);

// Check if queue empty only if necessary.

if (rs >= SHUTDOWN && (rs >= STOP || workQueue.isEmpty())) {

decrementWorkerCount();

return null;

}

int wc = workerCountOf(c);

// Are workers subject to culling?

boolean timed = allowCoreThreadTimeOut || wc > corePoolSize;

if ((wc > maximumPoolSize || (timed && timedOut))

&& (wc > 1 || workQueue.isEmpty())) {

if ((c))

return null;

continue;

}

try {

Runnable r = timed ?

workQueue.poll(keepAliveTime, TimeUnit.NANOSECONDS) :

workQueue.take();

if (r != null)

return r;

timedOut = true;

} catch (InterruptedException retry) {

timedOut = false;

}

}

}

老规矩，简化一下代码来看：

// 为分析而简化后的代码

private Runnable getTask() {

boolean timedOut = false;

for (;;) {

int c = ctl.get();

int wc = workerCountOf(c);

// timed变量用于判断是否需要进行超时控制。

// allowCoreThreadTimeOut默认是false，也就是核心线程不允许进行超时；

// wc > corePoolSize，表示当前线程池中的线程数量大于核心线程数量；

// 对于超过核心线程数量的这些线程，需要进行超时控制

boolean timed = allowCoreThreadTimeOut || wc > corePoolSize;

if (timed && timedOut) {

// 如果需要进行超时控制，且上次从缓存队列中获取任务时发生了超时，那么尝试将workerCount减1,即当前活动线程数减1，

// 如果减1成功，则返回null，这就意味着runWorker()方法中的while循环会被退出，其对应的线程就要销毁了，也就是线程池中少了一个线程了

if ((c))

return null;

continue;

}

try {

Runnable r = timed ?

workQueue.poll(keepAliveTime, TimeUnit.NANOSECONDS) :

workQueue.take();

// 注意workQueue中的poll()方法与take()方法的区别

//poll方式取任务的特点是从缓存队列中取任务,最长等待keepAliveTime的时长，取不到返回null

//take方式取任务的特点是从缓存队列中取任务，若队列为空,则进入阻塞状态，直到能取出对象为止

if (r != null)

return r;

timedOut = true;

} catch (InterruptedException retry) {

timedOut = false;

}

}

从以上代码可以看出，getTask()的作用是

如果当前活动线程数大于核心线程数，当去缓存队列中取任务的时候，如果缓存队列中没任务了，则等待keepAliveTime的时长，此时还没任务就返回null，这就意味着runWorker()方法中的while循环会被退出，其对应的线程就要销毁了，也就是线程池中少了一个线程了。因此只要线程池中的线程数大于核心线程数就会这样一个一个地销毁这些多余的线程。
如果当前活动线程数小于等于核心线程数，同样也是去缓存队列中取任务，但当缓存队列中没任务了，就会进入阻塞状态，直到能取出任务为止，因此这个线程是处于阻塞状态的，并不会因为缓存队列中没有任务了而被销毁。这样就保证了线程池有N个线程是活的，可以随时处理任务，从而达到重复利用的目的。

小结

通过以上的分析，应该算是比较清楚地解答了“线程池中的核心线程是如何被重复利用的”这个问题，同时也对线程池的实现机制有了更进一步的理解：

当有新任务来的时候，先看看当前的线程数有没有超过核心线程数，如果没超过就直接新建一个线程来执行新的任务，如果超过了就看看缓存队列有没有满，没满就将新任务放进缓存队列中，满了就新建一个线程来执行新的任务，如果线程池中的线程数已经达到了指定的最大线程数了，那就根据相应的策略拒绝任务。
当缓存队列中的任务都执行完了的时候，线程池中的线程数如果大于核心线程数，就销毁多出来的线程，直到线程池中的线程数等于核心线程数。此时这些线程就不会被销毁了，它们一直处于阻塞状态，等待新的任务到来。

注意：
本文所说的“核心线程”、“非核心线程”是一个虚拟的概念，是为了方便描述而虚拟出来的概念，在代码中并没有哪个线程被标记为“核心线程”或“非核心线程”，所有线程都是一样的，只是当线程池中的线程多于指定的核心线程数量时，会将多出来的线程销毁掉，池中只保留指定个数的线程。那些被销毁的线程是随机的，可能是第一个创建的线程，也可能是最后一个创建的线程，或其它时候创建的线程。一开始我以为会有一些线程被标记为“核心线程”，而其它的则是“非核心线程”，在销毁多余线程的时候只销毁那些“非核心线程”，而“核心线程”不被销毁。这种理解是错误的。

另外还有一个重要的接口 BlockingQueue 值得去了解，它定义了一些入队出队同步操作的方法，还可以阻塞，作用很大。

㈡ java中线程池如何管理多个线程

ExecutorService threadPoll = Executors.newCachedThreadPool(); //创建线程池
threadPoll.execute(线程1);//执行线程一

线程池根据程序需求创建新线程的，需求多时，创建的就多，需求少时，JVM自己会慢慢的释放掉多余的线程

不需求程序员去做什么,JVM自己会处理,程序员调用就行了..

㈢在 Java 程序中怎么保证多线程的运行安全

零基础学习java可按照这份大纲来进行学习
第一阶段：Java专业基础课程
阶段目标：
1. 熟练掌握Java的开发环境与编程核心知识
2. 熟练运用Java面向对象知识进行程序开发
3. 对Java的核心对象和组件有深入理解
4. 熟练应用JavaAPI相关知识
5. 熟练应用JAVA多线程技术
6. 能综合运用所学知识完成一个项目
知识点：
1、基本数据类型，运算符，数组，掌握基本数据类型转换，运算符，流程控制。
2、数组，排序算法，Java常用API，类和对象，了解类与对象，熟悉常用API。
3、面向对象特性，集合框架，熟悉面向对象三大特性，熟练使用集合框架。
4、IO流，多线程。
5、网络协议，线程运用。
第二阶段：JavaWEB核心课程
阶段目标:
1. 熟练掌握数据库和MySQL核心技术
2. 深入理解JDBC与DAO数据库操作
3. 熟练运用JSP及Servlet技术完成网站后台开发
4. 深入理解缓存，连接池，注解，反射，泛型等知识
5. 能够运用所学知识完成自定义框架
知识点：
1、数据库知识，范式，MySQL配置，命令，建库建表，数据的增删改查，约束，视图，存储过程，函数，触发器，事务，游标，建模工具。
2、深入理解数据库管理系统通用知识及MySQL数据库的使用与管理。为Java后台开发打下坚实基础。Web页面元素，布局，CSS样式，盒模型，JavaScript，jQuery。
3、掌握前端开发技术，掌握jQuery。
4、Servlet，EL表达式，会话跟踪技术，过滤器，FreeMarker。
5、掌握Servlet相关技术，利用Servlet，JSP相关应用技术和DAO完成B/S架构下的应用开发。
6、泛型，反射，注解。
7、掌握JAVA高级应用，利用泛型，注解，枚举完成自己的CRUD框架开发为后续框架学习做铺垫。
8、单点登录，支付功能，项目整合，分页封装熟练运用JSP及Servlet核心知识完成项目实战。
第三阶段：JavaEE框架课程
阶段目标：
1. 熟练运用Linux操作系统常见命令及完成环境部署和Nginx服务器的配置
2. 熟练运用JavaEE三大核心框架：Spring,SpringMVC,MyBatis
3. 熟练运用Maven,并使用SpringBoot进行快速框架搭建
4. 深入理解框架的实现原理，Java底层技术，企业级应用等
5. 使用Shiro,Ztree和Spring,SpringMVC,Myts完成企业项目
知识点：
1、Linux安装配置，文件目录操作，VI命令，管理，用户与权限，环境部署，Struts2概述，hiberante概述。
2、Linux作为一个主流的服务器操作系统，是每一个开发工程师必须掌握的重点技术，并且能够熟练运用。
3、SSH的整合,MyBatis,SpringMVC,Maven的使用。
4、了解AOP原理，了解中央控制器原理，掌握MyBatis框架，掌握SSM框架的整合。
5、Shiro,Ztree，项目文档，项目规范，需求分析，原型图设计，数据库设计，工程构建，需求评审，配置管理，BUG修复，项目管理等。
6、独立自主完成一个中小型的企业级综合项目的设计和整体架构的原型和建模。独立自主完成一个大型的企业级综合项目，并具备商业价值

㈣ java线程池怎么实现的

线程池简介：

多线程技术主要解决处理器单元内多个线程执行的问题，它可以显着减少处理器单元的闲置时间，增加处理器单元的吞吐能力。

假设一个服务器完成一项任务所需时间为：T1 创建线程时间，T2 在线程中执行任务的时间，T3 销毁线程时间。

如果：T1 + T3 远大于 T2，则可以采用线程池，以提高服务器性能。

一个线程池包括以下四个基本组成部分：

1、线程池管理器（ThreadPool）：用于创建并管理线程池，包括创建线程池，销毁线程池，添加新任务；

2、工作线程（PoolWorker）：线程池中线程，在没有任务时处于等待状态，可以循环的执行任务；

3、任务接口（Task）：每个任务必须实现的接口，以供工作线程调度任务的执行，它主要规定了任务的入口，任务执行完后的收尾工作，任务的执行状态等；

4、任务队列（taskQueue）：用于存放没有处理的任务。提供一种缓冲机制。

线程池技术正是关注如何缩短或调整T1,T3时间的技术，从而提高服务器程序性能的。它把T1，T3分别安排在服务器程序的启动和结束的时间段或者一些空闲的时间段，这样在服务器程序处理客户请求时，不会有T1，T3的开销了。

线程池不仅调整T1,T3产生的时间段，而且它还显着减少了创建线程的数目，看一个例子：

假设一个服务器一天要处理50000个请求，并且每个请求需要一个单独的线程完成。在线程池中，线程数一般是固定的，所以产生线程总数不会超过线程池中线程的数目，而如果服务器不利用线程池来处理这些请求则线程总数为50000。一般线程池大小是远小于50000。所以利用线程池的服务器程序不会为了创建50000而在处理请求时浪费时间，从而提高效率。

代码实现中并没有实现任务接口，而是把Runnable对象加入到线程池管理器（ThreadPool），然后剩下的事情就由线程池管理器（ThreadPool）来完成了

packagemine.util.thread;

importjava.util.LinkedList;
importjava.util.List;

/**
*线程池类，线程管理器：创建线程，执行任务，销毁线程，获取线程基本信息
*/
publicfinalclassThreadPool{
//线程池中默认线程的个数为5
privatestaticintworker_num=5;
//工作线程
privateWorkThread[]workThrads;
//未处理的任务
_task=0;
//任务队列，作为一个缓冲,List线程不安全
privateList<Runnable>taskQueue=newLinkedList<Runnable>();
;

//创建具有默认线程个数的线程池
privateThreadPool(){
this(5);
}

//创建线程池,worker_num为线程池中工作线程的个数
privateThreadPool(intworker_num){
ThreadPool.worker_num=worker_num;
workThrads=newWorkThread[worker_num];
for(inti=0;i<worker_num;i++){
workThrads[i]=newWorkThread();
workThrads[i].start();//开启线程池中的线程
}
}

//单态模式，获得一个默认线程个数的线程池
(){
returngetThreadPool(ThreadPool.worker_num);
}

//单态模式，获得一个指定线程个数的线程池,worker_num(>0)为线程池中工作线程的个数
//worker_num<=0创建默认的工作线程个数
(intworker_num1){
if(worker_num1<=0)
worker_num1=ThreadPool.worker_num;
if(threadPool==null)
threadPool=newThreadPool(worker_num1);
returnthreadPool;
}

//执行任务,其实只是把任务加入任务队列，什么时候执行有线程池管理器觉定
publicvoidexecute(Runnabletask){
synchronized(taskQueue){
taskQueue.add(task);
taskQueue.notify();
}
}

//批量执行任务,其实只是把任务加入任务队列，什么时候执行有线程池管理器觉定
publicvoidexecute(Runnable[]task){
synchronized(taskQueue){
for(Runnablet:task)
taskQueue.add(t);
taskQueue.notify();
}
}

//批量执行任务,其实只是把任务加入任务队列，什么时候执行有线程池管理器觉定
publicvoidexecute(List<Runnable>task){
synchronized(taskQueue){
for(Runnablet:task)
taskQueue.add(t);
taskQueue.notify();
}
}

//销毁线程池,该方法保证在所有任务都完成的情况下才销毁所有线程，否则等待任务完成才销毁
publicvoiddestroy(){
while(!taskQueue.isEmpty()){//如果还有任务没执行完成，就先睡会吧
try{
Thread.sleep(10);
}catch(InterruptedExceptione){
e.printStackTrace();
}
}
//工作线程停止工作，且置为null
for(inti=0;i<worker_num;i++){
workThrads[i].stopWorker();
workThrads[i]=null;
}
threadPool=null;
taskQueue.clear();//清空任务队列
}

//返回工作线程的个数
publicintgetWorkThreadNumber(){
returnworker_num;
}

//返回已完成任务的个数,这里的已完成是只出了任务队列的任务个数，可能该任务并没有实际执行完成
(){
returnfinished_task;
}

//返回任务队列的长度，即还没处理的任务个数
publicintgetWaitTasknumber(){
returntaskQueue.size();
}

//覆盖toString方法，返回线程池信息：工作线程个数和已完成任务个数
@Override
publicStringtoString(){
return"WorkThreadnumber:"+worker_num+"finishedtasknumber:"
+finished_task+"waittasknumber:"+getWaitTasknumber();
}

/**
*内部类，工作线程
*/
{
//该工作线程是否有效，用于结束该工作线程
privatebooleanisRunning=true;

/*
*关键所在啊，如果任务队列不空，则取出任务执行，若任务队列空，则等待
*/
@Override
publicvoidrun(){
Runnabler=null;
while(isRunning){//注意，若线程无效则自然结束run方法，该线程就没用了
synchronized(taskQueue){
while(isRunning&&taskQueue.isEmpty()){//队列为空
try{
taskQueue.wait(20);
}catch(InterruptedExceptione){
e.printStackTrace();
}
}
if(!taskQueue.isEmpty())
r=taskQueue.remove(0);//取出任务
}
if(r!=null){
r.run();//执行任务
}
finished_task++;
r=null;
}
}

//停止工作，让该线程自然执行完run方法，自然结束
publicvoidstopWorker(){
isRunning=false;
}
}
}

㈤ JAVA线程的机制有哪些

Java的线程机制摘要：多线程机制是Java的重要技术，阐述了线程和进程的差别；Java中线程4个状态之间的转换；并结合例子说明了两种创建线程的方法。线程是指程序中能顺序执行的一个序列。一个线程只有一个入口点� 但可能有几个出口点� 不过，每个时刻的执行点总是只有一个。线程是不能独立运行的程序，而只是某个整体程序内部的一个顺序执行流。多线程是Java的一个重要特点。如果一个程序是单线程的，那么，任何时刻都只有一个执行点。这种单线程执行方法使系统运行效率低，而且，由于必须依靠中断来处理输入／输出。所以，当出现频繁输入／输出或者有优先级较低的中断请求时，实时性就变得很差。多线程系统可以避免这个缺点。所谓多线程，就是通过系统的调度使几个具有不同功能的程序流即线程同时并行地运行。在单处理器计算机系统中，实际上是不可能使多个线程真正并行运行的，而要通过系统用极短的时间、极快的速度对多个线程进行切换，宏观上形成多个线程并发执行的效果。１线程和进程机制上的差别线程和进程很相象,它们都是程序的一个顺序执行序列,但两者又有区别。进程是一个实体,每个进程有自己独立的状态,并有自己的专用数据段，创建进程时, 必须建立和复制其专用数据段，线程则互相共享数据段。同一个程序中的所有线程只有一个数据段, 所以, 创建线程时不必重新建立和复制数据段。由于数据段建立和复制这方面的差异，使线程的建立和线程间的切换速度大大优于进程,另一方面,线程又具备进程的大多数优点。假设银行系统办理存款和取款手续,将帐本看成数据段。如果按进程这种机制,那么,当储户去存／取款时,银行应先把帐本复制一遍,为储户建立一个独立的帐本再结算。如果按线程机制, 那么,银行里所有的出纳员都用同一个帐本,储户来办存／取款时,也从这个帐本直接结算。用线程机制省去了数据段复制这一步显然是线程独具的特点。由于多个线程共享一个数据段,所以，也出现了数据访问过程的互斥和同步问题,这使系统管理功能变得相对复杂。总的来说，一个多线程系统在提高系统的输入／输出速度、有效利用系统资源、改善计算机通信功能以及发挥多处理器硬件功能方面显示了很大优势。因此，一些最新的操作系统如Windows95、Windows98、Windows NT等都提供了对多线程的支持。但是，在多线程操作系统下设计多线程的程序仍然是一个比较复杂和困难的工作。由于需要解决对数据段的共享，所以，原则上应该从程序设计角度采用加锁和释放措施，稍有不慎，便会使系统产生管理上的混乱。而Java从语言一级提供对多线程的支持，这样，可由语言和运行系统联合提供对共享数据段的管理功能和同步机制，使得多线程并行程序设计相对比较容易。２ Java线程的生命周期每个线程都是和生命周期相联系的，一个生命周期含有多个状态，这些状态间可以互相转化。 Java的线程的生命周期可以分为4个状态;创建（new)状态;可运行(runnable)状态;不执行(notrunnable)状态;消亡(dead)状态。创建状态是指创建一个线程对应的对象的过程，Java系统中,些对象都是从Java．lang包内一个称为Thread的类用关键字new创建的。刚创建的线程不能执行,必须向系统进行注册、分配必要的资源后才能进入可运行状态，这个步骤是由start操作完成的,而处于可运行状态的线程也未必一定处于运行中,它有可能由于外部的I/O请求而处于不运行状态。进入消亡状态后,此线程就不再存在了。一个线程创建之后，总是处于其生命周期的4个状态之一中，线程的状态表明此线程当前正在进行的活动,而线程的状态是可以通过程序来进行控制的,就是说,可以对线程进行操作来改变状态。这些操作包括启动(start)、终止(stop)、睡眠(sleep)、挂起(suspend)、恢复(resume)、等待(wait)和通知(notify)。每一个操作都对应了一个方法� 这些方法是由软件包Java．lang提供的。通过各种操作,线程的4个状态之间可按图1所示进行转换。 2.1 创建(new)状态如果创建了一个线程而没有启动它,那么，此线程就处于创建状态。比如，下述语句执行以后，使系统有了一个处于创建状态的线程myThread:� Thread myThread=new MyThreadClass(); 其中，MyThreadClass()是Thread的子类，而Thread是由Java系统的Java．lang软件包提供的。处于创建状态的线程还没有获得应有的资源,所以，这是一个空的线程,线程只有通过启动后,系统才会为它分配资源。对处于创建状态的线程可以进行两种操作：一是启动(start)操作,使其进入可运行状态；二是终止(stop)操作,使其进入消亡状态。如果进入到消亡状态,那么，此后这个线程就不能进入其它状态,也就是说，它不复存在了。 start方法是对应启动操作的方法,其具体功能是为线程分配必要的系统资源,将线程设置为可运行状态,从而可以使系统调度这个线程。 2.2 可运行(runnable)状态如果对一个处于创建状态的线程进行启动操作,则此线程便进入可运行状态。比如,用下列语句� myThread.start();� � 则使线程myThread进入可运行状态。上述语句实质上是调用了线程体即run()方法,注意，run()方法包含在myThread线程中,也就是先由java．lang包的Thread类将run()方法传递给子类MyThreadClass(),再通过创建线程由子类MyThreadClass,传递给线程myThread。线程处于可运行状态只说明它具备了运行条件,但可运行状态并不一定是运行状态,因为在单处理器系统中运行多线程程序,实际上在一个时间点只有一个线程在运行,而系统中往往有多个线程同时处于可运行状态,系统通过快速切换和调度使所有可运行线程共享处理器,造成宏观上的多线程并发运行。可见,一个线程是否处于运行状, 除了必须处于可运行状态外,还取决于系统的调度。在可运行状态可以进行多种操作，最通常的是从run()方法正常退出而使线程结束,进入消亡状态。此, 还可以有如下操作� 挂起操作,通过调用suspend方法来实现；睡眠操作,通过调用sleep方法来实现；等待操作,通过调用wait方法来实现；退让操作,通过调用yield方法来实现；终止操作,通过调用stop方法来实现。前面三种操作都会使一个处于可运行状态的线程进入不可运行状态。比如，仍以myThread线程为例,当其处于可运行状态后,再用如下语句� myThread.sleep (5000); 则调用sleep方法使myThread线程睡眠5s(5000ms)。这5s内,此线程不能被系统调度运行,只有过5s后,myThread线程才会醒来并自动回到可运行状态。如果一个线程被执行挂起操作而转到不可运行状态,则必须通过调用恢复(resume)操作,才能使这个线程再回到可运行状态。退让操作是使某个线程把CPU控制权提前转交给同级优先权的其他线程。对可运行状态的线程也可以通过调用stop方法使其进入消亡状态。 2.3 不可运行(not runnable)状态不可运行状态都是由可运行状态转变来的。一个处于可运行状态的线程,如果遇到挂起(suspend)操作、睡眠(sleep)操作或者等待(wait)操作,就会进入不可运行状态。另外,如果一个线程是和I/O操作有关的,那么，在执行I/O指令时，由于外设速度远远低于处理器速度而使线程受到阻, 从而进入不可运行状态，只有外设完成输入／输出之后,才会自动回到可运行状态。线程进入不可运行状态后,还可以再回到可运行状态,通常有三种途径使其恢复到可运行状态。一是自动恢复。通过睡眠(sleep)操作进入不可运行状态的线程会在过了指定睡眠时间以后自动恢复到可运行状态,由于I/O阻塞而进入不可运行状态的线程在外设完成I/O操作后,自动恢复到可运行状态。二是用恢复(resume)方法使其恢复。如果一个线程由于挂起(suspend)操作而从可运行状态进入不可运行状态,那么，必须用恢复(resume)操作使其再恢复到可运行状态。三是用通知(notify或notifyAll)方法使其恢复。如果一个处于可运行状态的线程由于等待(wait)操作而转入不可运行状态,那么，必须通过调用notify方法或notifyAll方法才能使其恢复到可运行状态,采用等待操作往往是由于线程需要等待某个条件变量,当获得此条件变量后,便可由notify或ontifyAll方法使线程恢复到可运行状态。恢复到可运行状态的每一种途径都是有针对性的,不能交叉。比如，对由于阻塞而进入不可运行状态的线程采用恢复操作将是无效的。在不可运行状态,也可由终止(stop)操作使其进入消亡状态。 2.4 消亡(dead)状态一个线程可以由其他任何一个状态通过终止(stop)操作而进入消亡状态。线程一旦进入消亡状态,那它就不再存在了,所以也不可能再转到其它状态。通常,在一个应用程序运行时,如果通过其它外部命令终止当前应用程序,那么就会调用(stop)方法终止线程。但是，最正常、最常见的途径是由于线程在可运行状态正常完成自身的任务而″寿终正寝″,从而进入消亡状态,这个完成任务的动作是由run方法实现的。３ Java线程的两种创建途径一种途径是通过对Thread的继承来派生一个子类,再由此子类生成一个对象来实现线程的创建，这是比较简单直接的办法。Thread类包含在系统API提供的8个软件包之一Java．lang中,Thread类中包含了很多与线程有关的方, 其中,一个名为run的方法就是用来实现线程行为的。比如:� １ import java.lang.*� ／／引用lang包２ class Mango exteds Thread { ３ public void run() { ４．．．．．．５ �} ６ �} 上述程序段中，第１行语句引用软件包lang，这样做是为了给编译器一个信息，从而使后面程序中有关lang包中的方法可直接用方法名，而不必带前缀“Java．lang”。第２行语句是从lang包Thread派生一个子类Mango, 而这个子类中提供了run方法的实现,这样,运行时，将由子类Mango 的 run方法置换父类Thread的run方法。不过这一步还没有创建线, 必须由子类生成一个对象，并且进行启动操作，这样才能得到一个处于可运行状态的线程。生成对象其实就是完成线程的创建,而启动是对已创建的线程进行操作。具体语句如下:� Mango t=new Mango(); � t.start(); � 上面先用关键字new使线程进入创建状态,又调用start()方法使线程进入可运行状态。注意，start()方法是由Thread继承给子类Mango、然后又在生成对象时由对象t从类Mango得到的。另一种途径是通过一个类去继承接口runnable来实现线程的创建� 而这个类必须提供runnable接口中定义的方法run()的实现。runnable是Java．lang包中的一个接口，在runnable接口中,只定义了一个抽象方法run()。所以，如用这种途径来创建线程,则应先由一个类连接接口runnable，并且提供run()方法的实现。比如，下面的程序段实现了与接口的连接。１ public class xyz implements Runnable{ ２ int i; � ３ public voed run(){ ４ while (true){ � ５ System.out.println("Hello"+i++); ６ � } ７ � } ８ � } 然后再创建一个线程� runnable r=new xyz(); � Thread t=new Thread(r); 这种途径创建线程比第一种途径灵活。当一个类既需要继承一个父类又要由此创建一个线程时，由于Java不支持多重继承，这样，用第一种途径将行不通,因为，按此思路创建线程也是以继承的方法实现的。于是，就需要一个类既继承Thread类,又继承另一个父类。但用接口方法却能实现这个目标。４线程的启动和终止 Thread的start()方法对应于启动操作,它完成两方面的功能：一方面是为线程分配必要的资源,使线程处于可运行状态,另一方面是调用线程的run()方法置换Thread的中run()方法或者置换runnable中的run()方法来运行线程。使用start()方法的语句很简单,即： ThreadName.start(); 下面的程序段先创建并启动线程myThread, 然后使用sleep()方法让其睡眠20000ms即20s，使其处于不可运行状态,过20s后,线程又自动恢复到可运行状态。 Thread MyThread=new MyThreadClass(); MyThread.start();� � try{ � MyThread.sleep(20000); �} catch(InterrujptedException e){ }

㈥ Java中，线程是什么意思，多线程又是什么

在计算机中当一个程序运行的时候就会创建至少一个进程，例如当我们运行QQ的时候，系统就会创建进程来处理我们平时的一些操作，当我们打开任务管理器的时候，在进程的列表里面就可以找到QQ.exe的运行程序;

在计算机中处理进程之外还有另一个概念就是线程，线程是存在于进程当中，一个进程可以包含多个线程;当我们的计算机有多核处理器的时候，使用多线程可以加快程序的运算速率;如果一个进程中只有一个线程，当程序遇到一个比较耗时的计算的时候，由于程序是单线程的，那么程序只能等待这个运算结束的时候再继续运行，这样会大大的降低程序的效率;当时用多个线程的时候，在某个线程遇到比较耗时的运算的时候，该线程可以继续自己的运算，但是其他的线程也可以同步进行，这样当耗时的计算结束之后，其他线程也将自己所需要的东西执行完毕，这样就会很大的提高程序执行效率;

在程序运行中对于文件的保存相对于处理器的运算速度来说是很慢的，当我们程序中接收到一个保存文件的信息之后，我们可以创建一个保存文件的线程，在主线程中我们可以继续进行我们的其他运算，这样当文件保存好之后，我们的其他运算也会完成，互不影响;

在Java中我们可以创建一个自己的类继承于Thread类，并且重写run() 方法，当线程启动之后，run()方法里面的操作都在线程中进行处理，而不会影响主线程的信息;

当我们创建好一个自定义线程类之后，我们可以创建这个自定义线程的对象，进行线程的启动;线程须调用start();方法进行启动，这样run()方法里面的内容才会在线程中运行;如果我们不去调用start()方法，那我们只是创建了一个普通的类，即使我们手动调用run()方法，run()方法里面的内容也不会在线程中运行;

在Java中线程主要有初始状态，运行状态，阻塞状态，终止状态等;当我们新创建一个线程对象的时候，此时线程的状态为初始状态;当我们调用start()之后，此时的线程才被激活成为运行状态，之后run()方法里面的信息才会在子线程中运行;我们可以在不同的阶段调用不同的方法将线程设置为不同的状态;比如有时候我们的操作需要等待其他线程中运算结束之后才可以继续进行，这时候我们就可以将线程设置为等待状态，当需要的资源满足条件之后，可以继续运行当前的线程;

以上的内容就是关于Java中线程是什么，更多关于Java方面的问题可以看下这个视频教程：网页链接，希望我的回答能帮到你。

㈦ Java中如何保证线程安全性

并发（concurrency）一个并不陌生的词，简单来说，就是cpu在同一时刻执行多个任务。

而Java并发则由多线程实现的。

在jvm的世界里，线程就像不相干的平行空间，串行在虚拟机中。（当然这是比较笼统的说法，线程之间是可以交互的，他们也不一定是串行。）

多线程的存在就是压榨cpu，提高程序性能，还能减少一定的设计复杂度（用现实的时间思维设计程序）。

这么说来似乎线程就是传说中的银弹了，可事实告诉我们真正的银弹并不存在。

多线程会引出很多难以避免的问题，如死锁，脏数据，线程管理的额外开销，等等。更大大增加了程序设计的复杂度。

但他的优点依旧不可替代。

死锁和脏数据就是典型的线程安全问题。

简单来说，线程安全就是：在多线程环境中，能永远保证程序的正确性。

只有存在共享数据时才需要考虑线程安全问题。

java内存区域：

其中，方法区和堆就是主要的线程共享区域。那么就是说共享对象只可能是类的属性域或静态域。

了解了线程安全问题的一些基本概念后，我们就来说说如何解决线程安全问题。我们来从一个简单的servlet示例来分析：

1. 了解业务场景的线程模型

这里的线程模型指的是: 在该业务场景下，可能出现的线程调用实况。

众所周知，Servlet是被设计为单实例，在请求进入tomcat后，由Connector建立连接，再讲请求分发给内部线程池中的Processor，

此时Servlet就处于一个多线程环境。即如果存在几个请求同时访问某个servlet，就可能会有几个线程同时访问该servlet对象。如图：

线程模型，如果简单的话，就在脑海模拟一下就好了，复杂的话就可以用纸笔或其他工具画出来。

2. 找出共享对象

这里的共享对象就很明显就是ReqCounterServlet。

3. 分析共享对象的不变性条件

不变性条件，这个名词是在契约式编程的概念中的。不变性条件保证类的状态在任何功能被执行后都保持在一个可接受的状态。

这里可以引申出，不可变对象是线程安全的。（因为不可变对象就没有不变性条件）

不变性条件则主要由对可变状态的修改与访问构成。

这里的servlet很简单，不变性条件大致可以归纳为：每次请求进入时count计数必须加一，且计数必须正确。

在复杂的业务中，类的不变性条件往往很难考虑周全。设计的世界是险恶的，只能小心谨慎，用测量去证明，最大程度地减少错误出现的几率。

4. 用特定的策略解决线程安全问题。

如何解决的确是该流程的重点。目前分三种方式解决：

第一种，修改线程模型。即不在线程之间共享该状态变量。一般这个改动比较大，需要量力而行。

第二种，将对象变为不可变对象。有时候实现不了。

第三种，就比较通用了，在访问状态变量时使用同步。 synchronized和Lock都可以实现同步。简单点说，就是在你修改或访问可变状态时加锁，独占对象，让其他线程进不来。

这也算是一种线程隔离的办法。（这种方式也有不少缺点，比如说死锁，性能问题等等）

其实有一种更好的办法，就是设计线程安全类。《代码大全》就有提过，问题解决得越早，花费的代价就越小。

是的，在设计时，就考虑线程安全问题会容易的多。

首先考虑该类是否会存在于多线程环境。如果不是，则不考虑线程安全。

然后考虑该类是否能设计为不可变对象，或者事实不可变对象。如果是，则不考虑线程安全

最后，根据流程来设计线程安全类。

设计线程安全类流程：

1、找出构成对象状态的所有变量。

2、找出约束状态变量的不变性条件。

3、建立对象状态的并发访问管理策略。

有两种常用的并发访问管理策略：

1、java监视器模式。一直使用某一对象的锁来保护某状态。

2、线程安全委托。将类的线程安全性委托给某个或多个线程安全的状态变量。（注意多个时，这些变量必须是彼此独立，且不存在相关联的不变性条件。）

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java线程管理

线程池简介：

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