Java多线程 - 定时器-并发与并行-线程生命周期

ゝ一纸荒年。 2023-09-23 14:03 71阅读 0赞

#### 文章目录 ####

*   *  多线程补充
     *   *  定时器
         *  并发和并行
         *  线程的生命周期

### 多线程补充 ###

#### 定时器 ####

**定时器介绍**:

> 定时器是一种控制任务延时调用，或者周期调用的技术。
> 
> 作用：闹钟、定时邮件发送。

**定时器实现方式**:

> 方式一：Timer
> 
> 方式二： ScheduledExecutorService

**Timer定时器构造器和方法如下**:

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th>构造器</th> 
   <th>说明</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>public Timer()</td> 
   <td>创建Timer定时器对象</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

public static void main(String[] args) {
        
        // 创建一个定时器任务
        Timer timer = new Timer();
    }

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th>方法</th> 
   <th>说明</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>schedule(TimerTask task, long delay, long period)</td> 
   <td>开启一个定时器，按照计划处理TimerTask任务</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

> 参数一: 延时执行的任务
> 
> 参数二: 延迟的时间
> 
> 参数三: 每隔多少时间执行一次(不传参数三表示只延迟执行一次)

public static void main(String[] args) {
        
        // 创建一个定时器任务
        Timer timer = new Timer();
    
        // 调用方法处理定时任务, 延迟执行三秒后每隔两秒执行一次
        timer.schedule(new TimerTask() {
        
            @Override
            public void run() {
        
                System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "执行一次");
            }
        }, 3000, 2000);
    }

**Timer定时器的特点和存在的问题**

> Timer是单线程，处理多个任务按照顺序执行(*意味着多个定时器会在一个线程中依次执行, 定时任务就会相互影响*)，存在延时与设置定时器的时间有出入。
> 
> 可能因为其中的某个任务的异常使Timer线程死掉，从而影响后续任务执行。

--------------------

**ScheduledExecutorService定时器**:

> ScheduledExecutorService是 jdk1.5中引入了并发包，目的是为了弥补Timer的缺陷, ScheduledExecutorService内部为线程池。

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th>Executors的方法</th> 
   <th>说明</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>static ScheduledExecutorService newScheduledThreadPool(int corePoolSize)</td> 
   <td>得到线程池对象</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th>ScheduledExecutorService的方法</th> 
   <th>说明</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>scheduleAtFixedRate(Runnable command, long initialDelay, long period, TimeUnit unit)</td> 
   <td>周期调度方法</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

**演示代码**:

public static void main(String[] args) {
        
        // 创建ScheduledExecutorService线程池做定时器
        ScheduledExecutorService pool = Executors.newScheduledThreadPool(3);
    
        // 开启定时任务
        pool.scheduleAtFixedRate(new TimerTask() {
        
            @Override
            public void run() {
        
                System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "执行输出AAA");
            }
        }, 0, 2, TimeUnit.SECONDS);
    
        // 多个定时器任务之间不会相互影响
        pool.scheduleAtFixedRate(new TimerTask() {
        
            @Override
            public void run() {
        
                System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "执行输出BBB");
            }
        }, 0, 2, TimeUnit.SECONDS);
    }

**ScheduledExecutorService的优点**:

> 基于线程池，某个任务的执行情况不会影响其他定时任务的执行。

#### 并发和并行 ####

**并发与并行**:

> 正在运行的程序（软件）就是一个独立的进程， 线程是属于进程的，多个线程其实是**并发与并行同时进行的**。

**并发的理解**:

> CPU同时处理线程的数量有限。
> 
> CPU会轮流为系统的每个线程服务，由于CPU切换的速度很快，给我们的感觉这些线程在同时执行，这就是并发。

**并行的理解**:

> 在同一个时刻上，有多个线程真正的被CPU同时处理并执行。

#### 线程的生命周期 ####

**线程的状态**:

> 线程的状态：也就是线程从生到死的过程，以及中间经历的各种状态及状态转换。
> 
> 理解线程的状态有利于提升并发编程的理解能力。

**Java线程的状态**:

> Java总共定义了6种状态
> 
> 6种状态都定义在Thread类的内部枚举类中, 如下:

public class Thread{
        
    		...
    		public enum State {
        
    				NEW,
    				RUNNABLE,
          	BLOCKED,
          	WAITING,
          	TIMED_WAITING,
          	TERMINATED;
    		}
    		...
    }

**线程中6种状态相互转换如下**:

![在这里插入图片描述][5f5131c0d64543f5b60ba0c8d5896754.png_pic_center]

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th>线程状态</th> 
   <th>描述</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>NEW(新建)</td> 
   <td>线程刚被创建，但是并未启动。</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>Runnable(可运行)</td> 
   <td>线程已经调用了start()等待CPU调度</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>Blocked(锁阻塞)</td> 
   <td>线程在执行的时候未竞争到锁对象，则该线程进入Blocked状态；</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>Waiting(无限等待)</td> 
   <td>一个线程进入Waiting状态，另一个线程调用notify或者notifyAll方法才能够唤醒</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>Timed Waiting(计时等待)</td> 
   <td>同waiting状态，有几个方法有超时参数，调用他们将进入Timed Waiting状态。带有超时参数的常用方法有Thread.sleep 、Object.wait。</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>Teminated(被终止)</td> 
   <td>因为run方法正常退出而死亡，或者因为没有捕获的异常终止了run方法而死亡。</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

[5f5131c0d64543f5b60ba0c8d5896754.png_pic_center]: https://img-blog.csdnimg.cn/5f5131c0d64543f5b60ba0c8d5896754.png#pic_center