【Java 并發編程】線程簡介 ( 并發類型 | 線程狀態 | CPU 數據緩存 )

文章目錄

一、并發類型

二、線程狀態

三、CPU 數據緩存

一、并發類型

并發類型 :

Thread

Runnable

Future

ThreadPool

其中

Runnable

,

ThreadPool

都是基于

Thread

執行的 ;

二、線程狀態

線程狀態 :

線程剛創建時 , 處于 "

新建狀態

" ;

調用線程 start() 方法之后 , 線程進入 Runnable "

可運行狀態

" , 此時等待 OS 調度分配

CPU 時間片

運行 ;

線程分配到

CPU 時間片

之后 , 線程進入 Running "

運行狀態

" , 如果線程分配的 CPU 時間片運行完畢 , 線程又回到 Runnable "

可運行狀態

" ;

如果運行過程中 , 手動調用了 Thread.sleep() 或 join()方法 , 線程進入了 "

阻塞狀態

" , 線程喚醒之后又回到 Runnable "

運行狀態

" ;

線程運行完畢之后 , 或者線程執行出現異常 , 進入 Dead "

死亡狀態

" ;

三、CPU 數據緩存

程序執行時 , 主要是 CPU 執行程序中的指令 , 指令的運行 , 還需要

加載相應的數據 ;

CPU 運行的速度很快 , 如果每次

使用 I/O 總線訪問內存獲取 CPU 執行所需的數據

, 無法將 CPU 的性能優勢發揮到最大 ;

數據從

磁盤

中讀取 , 加入到

內存

中 , 線程執行后 , 會將需要操作的數據加入到

CPU 緩存

中 ;

CPU 緩存分為 L1 , L2 , L3 , 3 3 3 個級別的緩存 , 如下圖所示 ;

CPU 執行線程時 , 不直接操作內存中的數據 , 而是通過 CPU 緩存進行處理 ;

JMM ( Java Memory Model - Java 內存模型 ) 參考了 CPU 緩存模型 , CPU 都是多核的 ,

每個核中都有 L1 和 L2 緩存 ,

L3 緩存整個 CPU 的所有核心共同使用 ;

Java 內存模型只是一種規范 ;

Java 虛擬機運行時內存 , 是不同的虛擬機實現的不同的內存使用方式 ;

每種虛擬機的底層實現都是不同的 ;

Java 線程 運行時 , 每個 Java 線程都配套一個

工作內存

, 然后工作內存從

主內存

中獲取數據 , 主內存被所有工作內存共享 ;

工作內存 就是 線程的

本地內存

, 其中存儲的是主內存中的

變量副本

, 使用主內存的變量前 ,

先將變量拷貝工作內存中 ;

當在線程中

修改了工作內存中的數據

, 需要同時

將變量的修改同步到主內存中 ;

這里的 工作線程 / 本地線程 相當于 CPU 中的 L1 / L2 緩存 , 主內存 相當于 CPU 中的 L3 緩存 ;

如果多個線程同時對 主內存 中的同一個變量進行修改 , 變量的值被不同線程按照不同順序進行改變 , 主線程中的這個變量是

線程不安全的 ;

Java 任務調度

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