【Java基础-并发编程】-运行原理与常用方法

灰太狼 2023-10-12 10:49 20阅读 0赞

## 一、查看进程线程的方法 ##

### 1.1 windows查看进程线程的方法 ###

*  任务管理器可以查看进程和线程数，也可以用来杀死进程
 *  tasklist 查看进程
 *  taskkill 杀死进程

### 1.2 linux查看进程线程的方法 ###

* ps -ef 查看所有进程
 * ps -ft -p <PID> 查看某个进程(PID)的所有线程
 * kill 杀死进程
 * top -H -p <PID> 查看某个进程(PID)的所有线程

### 1.3 java查看进程线程的方法 ###

* jps 命令查看所有Java进程
 * jstack <PID> 查看某个Java进程(PID)的所有线程

## 二、线程运行的原理 ##

### 2.1 栈与栈帧 ###

栈全称java virtual machine stacks（java虚拟机栈）

JVM中由堆、栈、方法区所组成，其中栈内存是给谁用的呢？其实就是线程，每个线程启动后，虚拟机就会为其分配一块栈内存。

*  每个栈由多个栈帧(Frame)组成，对应这每次方法调用时所占用的内存。
 *  每个线程只能有一个活动栈帧，对应着当前正在执行的那个方法。

### 2.2 线程上下文切换(Thread Context Switch) ###

因为一下原因导致CPU不再执行当前的线程，转而执行另一个线程的代码

*  线程的cpu时间片用完
 *  垃圾回收
 *  有更高优先级的线程需要
 *  线程自己调用了sleep，yield、wait、join、park、synchronized、lock等方法

当Context Switch发生时，需要有操作系统保存当前线程的状态，并恢复另一个线程的状态，Java中对应的概念就是程序计数器(Program Counter Register)，它的作用是记住下一条jvm指令的执行地址，是线程私有的。

*  状态包括程序计数器、虚拟机栈中每个帧栈的信息，如局部变量、操作数栈、返回地址等
 *  Context switch频繁发生会影响性能。

## 三、线程常见方法 ##

<table> 
 <tbody> 
 <tr> 
 <td>方法名&nbsp;</td> 
 <td>static</td> 
 <td style="width:129px;">功能说明</td> 
 <td style="width:390px;">注意</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td>start()</td> 
 <td></td> 
 <td style="width:129px;">启动一个新线程，在新的线程运行run方法中的代码</td> 
 <td style="width:390px;"> start方法只是让线程进入就绪，里面的代码不一定立刻运行 (CPU的时间片还没有分给它)。每个线程对象的start方法只 能调用一次，如果调用多次会出现IllegalThreadStateException </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td>run()</td> 
 <td></td> 
 <td style="width:129px;">新线程启动后会调用的方法</td> 
 <td style="width:390px;"> 如果在构造Thread对象时传递了Runnable参数，则线程启动 后会调用Runnable中的run方法，否则默认不执行任何操作。 但可以创建Thread的子类对象，来覆盖默认方法 </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td>join()</td> 
 <td></td> 
 <td style="width:129px;">等待线程运行结束</td> 
 <td style="width:390px;"></td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td>join(long n)</td> 
 <td></td> 
 <td style="width:129px;">等待线程运行结束，最多等待n毫秒</td> 
 <td style="width:390px;"></td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td>getId()</td> 
 <td></td> 
 <td style="width:129px;">获取线程长整型的id</td> 
 <td style="width:390px;">id唯一</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td>getName()</td> 
 <td></td> 
 <td style="width:129px;">获取线程名</td> 
 <td style="width:390px;"></td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td>setName(String)</td> 
 <td></td> 
 <td style="width:129px;">修改线程名</td> 
 <td style="width:390px;"></td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td>getPriority()</td> 
 <td></td> 
 <td style="width:129px;">获取线程的优先级</td> 
 <td style="width:390px;"></td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td>setPriority()</td> 
 <td></td> 
 <td style="width:129px;">修改线程的优先级</td> 
 <td style="width:390px;"> java中线程的优先级是1~10的整数，较大的优先级能提高 该线程被CPU调度的几率。 </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td>getState()</td> 
 <td></td> 
 <td style="width:129px;">获取线程的状态</td> 
 <td style="width:390px;">java中线程的状态是用6个enum表示，分别为：NEW，RUNNABLE,BLOCK,WAITING,TIMED_WAITING,TERMINATED</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td>isInterrupted</td> 
 <td></td> 
 <td style="width:129px;">判断是否被打断</td> 
 <td style="width:390px;">不会清除打断标记</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td>isAlive</td> 
 <td></td> 
 <td style="width:129px;">线程是否存活(还没有运行完毕)</td> 
 <td style="width:390px;"></td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td>interrupt()</td> 
 <td></td> 
 <td style="width:129px;">打断线程</td> 
 <td style="width:390px;"> 如果被打断线程正在sleep，wait，join。会导致被打断的线程抛 出InterruptedException，并清楚打断标记；如果打断的正在运行 的线程，则会设置打断标记；park的线程被打断，也会设置打断 标记 </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td>interrupted()</td> 
 <td>static</td> 
 <td style="width:129px;">判断当前线程是否被打断</td> 
 <td style="width:390px;">会清除打断标记</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td>currentThread()</td> 
 <td>static</td> 
 <td style="width:129px;">获取当前正在执行的线程</td> 
 <td style="width:390px;"></td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td>sleep(long n)</td> 
 <td>static</td> 
 <td style="width:129px;">让当前执行的线程休眠n毫秒，休眠时让出cpu的时间片给其它线程</td> 
 <td style="width:390px;"></td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td>yield()</td> 
 <td>static</td> 
 <td style="width:129px;">提示线程调度器让出当前线程对CPU的使用</td> 
 <td style="width:390px;">主要是为了测试和调试</td> 
 </tr> 
 </tbody> 
</table>