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线程常用方法:揭秘start、run、sleep背后的奥秘

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线程管理:start、run、sleep 方法详解

线程管理

线程是计算机科学中一个重要的概念,它允许程序并发执行多个任务,从而提高效率。管理线程需要三个关键方法:start、run 和 sleep。

1. start 方法

start 方法是启动线程的入口点。当调用 start 方法时,JVM 会创建一个新的线程对象并将其添加到就绪队列中。当线程调度器选中该线程时,线程就会开始执行。

2. run 方法

run 方法是线程执行体的入口点。当线程被调度执行时,会调用 run 方法。run 方法中的代码就是线程要执行的任务。

3. sleep 方法

sleep 方法使当前线程进入休眠状态。调用 sleep 方法后,线程会从 RUNNING 状态进入 TIMED_WAITING 状态。在此期间,线程不会占用 CPU 资源,也不会被调度执行。其他线程可以使用 interrupt 方法来中断休眠中的线程。

线程状态

理解线程方法的前提是了解线程的状态。线程有六种基本状态:

  • NEW: 线程刚刚创建,但尚未启动。
  • RUNNABLE: 线程处于就绪状态,等待被调度执行。
  • WAITING: 线程正在等待某个事件发生,例如等待锁的释放或 I/O 操作的完成。
  • TIMED_WAITING: 线程正在等待某个事件发生,同时有一个超时时间。
  • BLOCKED: 线程被阻塞,无法继续执行。
  • TERMINATED: 线程已执行完毕。

线程调度

线程调度器负责管理线程的执行。线程调度器会根据一定的算法从就绪队列中选择一个线程执行。常用的线程调度算法包括:

  • 先进先出(FCFS): 最早进入就绪队列的线程最先被调度执行。
  • 时间片轮转(RR): 每个线程分配一个时间片,在时间片内执行完毕的线程继续执行,否则被挂起,等待下一次调度。
  • 优先级调度: 线程被赋予优先级,优先级高的线程优先被调度执行。

线程同步

线程同步是指多个线程同时访问共享资源时,协调它们的行为以避免冲突。常见的线程同步机制包括:

  • 锁: 锁是一种互斥机制,用于保护共享资源。当一个线程获得锁时,其他线程不能访问该资源。
  • 信号量: 信号量是一种计数器,用于限制对共享资源的访问。当一个线程试图访问共享资源时,如果信号量的值大于 0,则该线程可以访问该资源,否则该线程必须等待。
  • 条件变量: 条件变量是一种同步机制,用于等待某个条件满足。当条件满足时,条件变量会通知等待的线程。

代码示例

以下代码示例演示了 start、run 和 sleep 方法的使用:

public class MyThread extends Thread {

    public void run() {
        System.out.println("线程正在运行...");
    }

    public static void main(String[] args) {
        MyThread thread = new MyThread();
        thread.start();

        try {
            Thread.sleep(1000);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }

        System.out.println("主线程完成...");
    }
}

常见问题解答

  • start 和 run 方法有什么区别?

    start 方法启动线程,而 run 方法是线程执行体的入口点。

  • 什么时候使用 sleep 方法?

    当需要让线程暂停执行一段时间时使用 sleep 方法,例如等待资源释放或 I/O 操作完成。

  • 如何中断休眠中的线程?

    可以使用 interrupt 方法来中断休眠中的线程。

  • 线程调度算法有哪些?

    常见的线程调度算法包括先进先出 (FCFS)、时间片轮转 (RR) 和优先级调度。

  • 线程同步机制有哪些?

    常见的线程同步机制包括锁、信号量和条件变量。