Java多线程 - 定时器-并发与并行-线程生命周期

多线程补充

定时器

定时器介绍:

定时器是一种控制任务延时调用，或者周期调用的技术。

作用：闹钟、定时邮件发送。

定时器实现方式:

方式一：Timer

方式二： ScheduledExecutorService

Timer定时器构造器和方法如下:

构造器	说明
public Timer()	创建Timer定时器对象

public static void main(String[] args) {
    
    
    // 创建一个定时器任务
    Timer timer = new Timer();
}

方法	说明
schedule(TimerTask task, long delay, long period)	开启一个定时器，按照计划处理TimerTask任务

参数一: 延时执行的任务

参数二: 延迟的时间

参数三: 每隔多少时间执行一次(不传参数三表示只延迟执行一次)

public static void main(String[] args) {
    
    
    // 创建一个定时器任务
    Timer timer = new Timer();

    // 调用方法处理定时任务, 延迟执行三秒后每隔两秒执行一次
    timer.schedule(new TimerTask() {
    
    
        @Override
        public void run() {
    
    
            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "执行一次");
        }
    }, 3000, 2000);
}

Timer定时器的特点和存在的问题

Timer是单线程，处理多个任务按照顺序执行(意味着多个定时器会在一个线程中依次执行, 定时任务就会相互影响)，存在延时与设置定时器的时间有出入。

可能因为其中的某个任务的异常使Timer线程死掉，从而影响后续任务执行。

---

ScheduledExecutorService定时器:

ScheduledExecutorService是 jdk1.5中引入了并发包，目的是为了弥补Timer的缺陷, ScheduledExecutorService内部为线程池。

Executors的方法	说明
static ScheduledExecutorService newScheduledThreadPool(int corePoolSize)	得到线程池对象

ScheduledExecutorService的方法	说明
scheduleAtFixedRate(Runnable command, long initialDelay, long period, TimeUnit unit)	周期调度方法

演示代码:

public static void main(String[] args) {
    
    
    // 创建ScheduledExecutorService线程池做定时器
    ScheduledExecutorService pool = Executors.newScheduledThreadPool(3);

    // 开启定时任务
    pool.scheduleAtFixedRate(new TimerTask() {
    
    
        @Override
        public void run() {
    
    
            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "执行输出AAA");
        }
    }, 0, 2, TimeUnit.SECONDS);

    // 多个定时器任务之间不会相互影响
    pool.scheduleAtFixedRate(new TimerTask() {
    
    
        @Override
        public void run() {
    
    
            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "执行输出BBB");
        }
    }, 0, 2, TimeUnit.SECONDS);
}

ScheduledExecutorService的优点:

基于线程池，某个任务的执行情况不会影响其他定时任务的执行。

并发和并行

并发与并行:

正在运行的程序（软件）就是一个独立的进程， 线程是属于进程的，多个线程其实是并发与并行同时进行的。

并发的理解:

CPU同时处理线程的数量有限。

CPU会轮流为系统的每个线程服务，由于CPU切换的速度很快，给我们的感觉这些线程在同时执行，这就是并发。

并行的理解:

在同一个时刻上，有多个线程真正的被CPU同时处理并执行。

线程的生命周期

线程的状态:

线程的状态：也就是线程从生到死的过程，以及中间经历的各种状态及状态转换。

理解线程的状态有利于提升并发编程的理解能力。

Java线程的状态:

Java总共定义了6种状态

6种状态都定义在Thread类的内部枚举类中, 如下:

public class Thread{
    
    
		...
		public enum State {
    
    
				NEW,
				RUNNABLE,
      	BLOCKED,
      	WAITING,
      	TIMED_WAITING,
      	TERMINATED;
		}
		...
}

线程中6种状态相互转换如下:

线程状态	描述
NEW(新建)	线程刚被创建，但是并未启动。
Runnable(可运行)	线程已经调用了start()等待CPU调度
Blocked(锁阻塞)	线程在执行的时候未竞争到锁对象，则该线程进入Blocked状态；
Waiting(无限等待)	一个线程进入Waiting状态，另一个线程调用notify或者notifyAll方法才能够唤醒
Timed Waiting(计时等待)	同waiting状态，有几个方法有超时参数，调用他们将进入Timed Waiting状态。带有超时参数的常用方法有Thread.sleep 、Object.wait。
Teminated(被终止)	因为run方法正常退出而死亡，或者因为没有捕获的异常终止了run方法而死亡。