Java マルチスレッドの基本の詳細な説明

1. スレッドのステータス

2. マルチスレッドの作成と使用

4. スレッドのステータス

スレッドには、新規、準備完了、実行中、ブロックまたは終了の 5 つの状態があります。

New: 新しいスレッドを作成し、スレッドは新しい状態になります。Ready: スレッドの start() メソッドを呼び出してスレッドを開始すると、準備完了状態になります。Run: CPU 時間が経過すると、スレッドは準備完了状態になります。タイムスライスが終了するか、yield() メソッドが呼び出された場合、実行中のスレッドは準備完了状態に入る可能性があります。

ブロッキング: join() を呼び出し、スリープします。 () または wait() メソッドを実行するか、I/O が終了するまで待機すると、スレッドはブロック状態になります。

Complete: スレッドが run() メソッドの実行を完了すると、スレッドは終了します。

マルチスレッドの作成と使用

Threadクラス図

1. Threadクラスを継承して新しいスレッドを作成します

2. Runnable

インターフェース、 run() メソッド

Print

Char は Runnable インターフェースを実装し、Thread クラスが Runnable インターフェースを実装しているため、このクラスのオブジェクトを作成できます。スレッドを開始するための start メソッドを呼び出します

3. スレッド プール

Java は、スレッド プール内のタスクを実行するための Executor インターフェイスと、タスクを管理および制御するための ExecutorService インターフェイスを提供します。

スレッド同期

共有リソースが複数のスレッドによって同時にアクセスされると、共有リソースが破損する可能性があります。たとえば、データ フィールドが異なる順序で変更された場合、最終的な値が不確実になる可能性があります。

競合状態: 競合を引き起こす方法で 2 つ以上のタスクが共通のリソースにアクセスする場合、それは競合状態と呼ばれます

競合状態を回避するには、複数のスレッドがプログラムの特定の部分に入らないようにする必要があります。同時に、プログラムのこの部分はクリティカルセクションと呼ばれます。

1. ロック同期を利用するJava はロックと状態を明示的に使用してスレッドを同期できます。ロックは、ロックをロックおよび解放するためのメソッドを定義する Lock インターフェイスのインスタンスです。 RentrantLock は、相互排他的なロックを作成するために使用される Lock の実装です。ロックは特定の公平性ポリシーに対して作成できます。公平なポリシー値 1 は true で、待機時間が最も長いスレッドが最初にロックを取得します。 false の場合、待機中のスレッドに渡されます。

2. スレッドのコラボレーション

Lock オブジェクトの newCondition() メソッドを呼び出して作成されたオブジェクトは、await()、signal()、および signalAll() メソッドを使用してスレッド間の相互通信を実現できます。

スレッドが await() メソッドを呼び出すと、スレッドは待機状態に入り、ウェイクアップ信号を待ちます。

3. ブロックキュー

は、現在のスレッドをブロックできます。スレッドが空のブロックキューから要素を取得する場合、スレッドはキューに要素が存在するまでブロックされ、ブロックされたキューは次のように自動的に起動されます。利便性。

複数のブロッキング キュー:

1: ArrayBlockingQueue は配列を使用してブロッキング キューを実装します。構築するには容量またはオプションの公平性戦略を指定する必要があります。

2: LinkedBlockingQueue はリンク リストを使用してブロッキング キューを実装します。無制限または制限付きで作成できます。

3: PriorityBlockQueue 優先キュー。優先度に従って要素を並べ替えます。

ArrayBlockingQueueデータフィールド

ストレージスペースが配列であり、ロックが使用されていることがわかります。

2つの重要なメソッドの実装

キューがいっぱいの場合は待ち、そうでない場合はキューに入ります

キューが空の場合は待ち、そうでない場合はキューから抜けます。空の。

ブロッキングキューの応用

この例から分かるように、プロデューサーはキューに数字を入れ、コンシューマーはキューから数字を取り出し、キューが空になると待機します。同期は、ロックや条件を使用せずにキューに実装されています。

3. セマフォ

セマフォは、共通リソースにアクセスするオブジェクトを指します。リソースにアクセスする前に、スレッドはセマフォから許可を取得する必要があります。リソースにアクセスした後、権限をセマフォに返す必要があります。

プログラムは許可を得てセマフォを作成します。スレッドにアクセス許可が付与されると、前のスレッドがアクセス許可を解放するまで、他のスレッドはリソースにアクセスできません。

同期されたコレクション

Java コレクション フレームワークのクラスはスレッドセーフではありません。つまり、複数のスレッドによって同時にアクセスおよび更新されると、その内容が破損する可能性があります。コレクションのロックまたはコレクションの同期: コレクション内のデータを保護するには

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