19.线程调度

线程调度是指系统分配处理器使用权的过程,主要调度方式有两种,分别是协同式线程调度(Cooperative Threads-Scheduling)和抢占式线程调度(Preemptive Threads-Scheduling)。

协同式调度

使用协同式调度的多线程系统,线程的执行时间由线程本身来控制,线程把自己的工作执行完了之后,要主动通知系统切换到另一个线程上。协同式多线程的最大好处是实现简单,不会有线程同步问题。缺点是线程执行时间不可控制,甚至如果一个线程编写有问题,一直不告知系统进行线程切换,那么程序就会一直阻塞在那里。

抢占式调度

使用抢占式调度的多线程系统,每个线程将由系统来分配执行时间,线程的切换不由线程本身来决定(在Java中,Thread.yield()可以让出执行时间,但是要获取执行时间的话,线程本身是没有什么办法的)。在这种实现线程调度的方式下,线程的执行时间是系统可控的,也不会有一个线程导致整个进程阻塞的问题,Java使用的线程调度方式就是抢占式调度。

状态转换

Java语言定义了5中线程状态,在任意yge时间点,一个线程只能有且只有其中的一种状态。这5中状态分别如下:

  1. 新建(New):创建后伤胃启动的线程处于这种状态。
  2. 运行(Runable):Runable包括了操作系统中的Running和Ready,也就是处于此状态的线程有可能正在执行,也有可能正在等待着CPU为它分配执行时间。
  3. 无限期等待(Waiting):处于这种状态的线程不会被分配CPU执行时间,他们要等待被其他线程显式地唤醒。以下方法会让线程陷入无限期的等待:
  • 没有设置Timeout参数的Object.wait()方法
  • 没有设置Timeout参数的Thread.join()方法
  • LockSupport.park()方法
  1. 限期等待(Timed Waiting):处于这种状态的线程也不会被分配CPU执行时间,不过无须等待被其他线程显示地唤醒,在一定时间之后它们会由系统自动唤醒。以下方法会让线程进入限期等待状态:
  • Thread.sleep()方法。
  • 设置了Timeout参数的Object.wait()方法。
  • 设置了Timeout参数的Thread.join()方法。
  • LockSupport.parkNanos()方法。
  • LockSupport.parkUntil()方法。
  1. 阻塞(Blocked):线程被阻塞了,“阻塞状态”与“等待状态”的区别是:“阻塞状态”在等待着获取到一个排他锁,这个事件将在另外一个线程放弃这个锁的时候发生:而“等待状态”则是在等待一段时间,或者唤醒动作发生。在程序等待进入同步区域的时候,线程将进入这种状态。
  2. 结束(Terminated):已终止线程的线程状态,线程已经结束执行。
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