文章目錄
- 首先了解Thread的API是如何改變執行緒的狀態的
- 假死現象
- 解決
- wait條件改變例外
首先了解Thread的API是如何改變執行緒的狀態的
- 1）新創建一個新的執行緒物件后，再呼叫它的start()方法，系統會為此執行緒分配CPU資源，使其處于Runnable(可運行)狀態，這是一個準備運行的階段，如果執行緒搶占到CPU資源，此執行緒就處于Running(運行）狀態，
- 2)Runnable狀態和Running狀態可相互切換，因為有可能執行緒運行一段時間后，有其他高優先級的執行緒搶占了CPU資源，這時此執行緒就從Running狀態變成Runnable狀態，執行緒進入Runnable狀態大體分為如下5種情況:
-> 呼叫sleep()方法后經過的時間超過了指定的休眠時間，
->執行緒呼叫的阻塞IO已經回傳，阻塞方法執行完畢，
->執行緒成功地獲得了試圖同步的監視器，
->執行緒正在等待某個通知，其他執行緒發出了通知，
->處于掛起狀態的執行緒呼叫了resume恢復方法， - 3 ）Blocked是阻塞的意思，例如遇到了一個IO操作，此時CPU處于空閑狀態，可能會轉而把CPU時間片分配給其他執行緒，這時也可以稱為“暫停”狀態，Blocked狀態結束后，進人Runnable狀態，等待系統重新分配資源，出現阻塞的情況大體分為如下5種:
->執行緒呼叫sleep方法，主動放棄占用的處理器資源，
->執行緒呼叫了阻塞式IO方法，在該方法回傳前，該執行緒被阻塞，
->執行緒試圖獲得一個同步監視器，但該同步監視器正被其他執行緒所持有，
->執行緒等待某個通知，
->程式呼叫了suspend方法將該執行緒掛起，此方法容易導致死鎖，盡量避免使用該方法， - 4 ) run()方法運行結束后進入銷毀階段，整個執行緒執行完畢，
每個鎖物件都有兩個佇列，一個是就緒佇列，一個是阻塞佇列，就緒佇列存盤了將要獲得鎖的執行緒，阻塞佇列存盤了被阻塞的執行緒，一個執行緒被喚醒后，才會進入就緒佇列，等待CPU的調度;反之，一個執行緒被wait后，就會進入阻塞佇列，等待下一次被喚醒，
假死現象
- “假死”的現象其實就是執行緒進入 WAITING等待狀態，如果全部執行緒都進人WAITING狀態，則程式就不再執行任何業務功能了，整個專案呈停止狀態，這在使用生產者與消費者模式時經常遇到，
- 服務類
public class ServiceResources {
private List<String> list = new ArrayList<>();
synchronized public void push() throws InterruptedException {
while (list.size() > 0) {
//說明有產品
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " 生產者進入睡眠");
this.wait();
}
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " 生產");
list.add("anything");
this.notify();
}
synchronized public void take() throws InterruptedException {
while (list.size() == 0) {
//說明此時沒有產品
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " 消費者進入睡眠");
this.wait();
}
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " 消費");
list.remove(0);
this.notify();
}
}
- 多執行緒
public class ThreadP extends Thread {
private ServiceResources resources;
public ThreadP(ServiceResources resources, String name) {
this.resources = resources;
this.setName(name);
}
@Override
public void run() {
while (true) {
try {
resources.push();
} catch (InterruptedException e) {
break;
}
}
}
}
public class ThreadC extends Thread {
private ServiceResources resources;
public ThreadC(ServiceResources resources, String name) {
this.resources = resources;
this.setName(name);
}
@Override
public void run() {
while (true) {
try {
resources.take();
} catch (InterruptedException e) {
break;
}
}
}
}
- 運行類
public class Run {
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
ServiceResources resources = new ServiceResources();
//創建多個生產者和多個消費者
ThreadP threadP1 = new ThreadP(resources, "P1");
ThreadP threadP2 = new ThreadP(resources, "P2");
ThreadC threadC1 = new ThreadC(resources, "C1");
ThreadC threadC2 = new ThreadC(resources, "C2");
threadP1.start();
threadP2.start();
threadC1.start();
threadC2.start();
Thread.sleep(5000);
threadP1.interrupt();
threadP2.interrupt();
threadC1.interrupt();
threadC2.interrupt();
//獲得所有執行緒的狀態
Thread[] threadArray = new Thread[Thread.currentThread().getThreadGroup().activeCount()];
Thread.currentThread().getThreadGroup().enumerate(threadArray);
for (int i = 0; i < threadArray.length; i++) {
System.out.println(threadArray[i].getName() + " " + threadArray[i].getState());
}
}
}
- 運行結果
- 從列印的資訊來看，呈假死狀態的行程中所有的執行緒都呈WAITING狀態，為什么會出現這樣的情況呢?在代碼中已經用了wait/notify啊?
- 在代碼中確實已經通過wait/notify進行通信了，但不保證notify喚醒的是異類，也許是同類，比如“生產者”喚醒“生產者”，或“消費者”喚醒“消費者”這樣的情況，如果按這樣情況運行的比率積少成多，就會導致所有的執行緒都不能繼續運行下去，大家都在等待，都呈WAITING狀態，程式最后也就呈“假死”狀態，不能繼續運行下去了，
解決
- 解決“假死”的情況很簡單，將P.java和C.java檔案中的notifyO改成notifyAll0)方法即可，它的原理就是不光通知同類執行緒，也包括異類，這樣就不至于出現假死的狀態了，程式會一直運行下去，
wait條件改變例外
- 這個問題多見與少生產多消費中, 簡單來說就是生產趕不上消費, 導致在消費的時候發生例外
- 服務類
public class ServiceResources {
private List<String> list = new ArrayList<>();
synchronized public void push() throws InterruptedException {
if (list.size() > 0) {
//說明有產品
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " 生產者進入睡眠");
this.wait();
}
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " 生產");
list.add("anything");
this.notifyAll();
}
synchronized public void take() throws InterruptedException {
if (list.size() == 0) {
//說明此時沒有產品
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " 消費者進入睡眠");
this.wait();
}
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " 消費");
list.remove(0);
this.notifyAll();
}
}
- 運行類
public class Run {
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
ServiceResources resources = new ServiceResources();
//創建一個生產者和多個消費者
ThreadP threadP1 = new ThreadP(resources, "P1");
ThreadC threadC1 = new ThreadC(resources, "C1");
ThreadC threadC2 = new ThreadC(resources, "C2");
ThreadC threadC3 = new ThreadC(resources, "C3");
ThreadC threadC4 = new ThreadC(resources, "C4");
ThreadC threadC5 = new ThreadC(resources, "C5");
threadP1.start();
threadC1.start();
threadC2.start();
threadC3.start();
threadC4.start();
threadC5.start();
Thread.sleep(5000);
//獲得所有執行緒的狀態
Thread[] threadArray = new Thread[Thread.currentThread().getThreadGroup().activeCount()];
Thread.currentThread().getThreadGroup().enumerate(threadArray);
for (int i = 0; i < threadArray.length; i++) {
System.out.println(threadArray[i].getName() + " " + threadArray[i].getState());
}
}
}
比問題的出現就是因為在服務類中使用了if陳述句作為條件判斷，代碼如下:
if (list.size() == 0) {
//說明此時沒有產品
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " 消費者進入睡眠");
this.wait();
}
因為條件發生改變時并沒有得到及時的回應，所以多個呈wait狀態的執行緒被喚醒，繼而執行list.remove(0)代碼而出現例外，解決這個辦法是，將if改成while陳述句即可，
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