网站服务器怎么启动,北京西站进站最新规定,网站品牌词如何优化,泉州城乡建设网站➡️博客首页 https://blog.csdn.net/Java_Yangxiaoyuan 欢迎优秀的你#x1f44d;点赞、#x1f5c2;️收藏、加❤️关注哦。 本文章CSDN首发#xff0c;欢迎转载#xff0c;要注明出处哦#xff01; 先感谢优秀的你能认真的看完本文… ➡️博客首页 https://blog.csdn.net/Java_Yangxiaoyuan 欢迎优秀的你点赞、️收藏、加❤️关注哦。 本文章CSDN首发欢迎转载要注明出处哦 先感谢优秀的你能认真的看完本文有问题欢迎评论区交流都会认真回复 线程的几种状态状态之间怎样流转 一、✅典型解析1.1 ✅线程的优先级对程序的性能有什么影响1.2 ✅ 线程优先级影响内存使用的原因是什么1.3 ✅优先级越高,线程越容易被调度到吗1.4 ✅线程的优先级是根据什么决定的呢1.5 ✅如何避免线程优先级和内存使用之间的关联 二、✅拓展知识仓2.1 ✅WAITING和TIMED_WAIT的区别?2.2 ✅为什么线程没有RUNNING状态 一、✅典型解析 Java中线程的状态分为六种 初始(NEW): 新创建了一个线程对象但还没有调用start()方法。运行(RUNNABLE): Java线程中将就绪 (READY) 和运行中(RUNNING) 两种状态笼统的称为 “ 运行 。 就绪(READY): 线程对象创建后其他线程(比如main线程) 调用了该对象的start0方法。该状态的线程位于可运行线程池中等待被线程调度选中并分配cpu使用权。 运行中 (RUNNING): 就绪(READY)的线程获得了cpu 时间片开始执行程序代码。 阻塞(BLOCKED): 表示线程阻塞于锁 (关于锁在后面章节会介绍) 。等待(WAITING): 进入该状态的线程需要等待其他线程做出一些特定动作(通知或中断)。超时等待(TIMED WAITING): 该状态不同于WAITING它可以在指定的时间后自行返回。终止(TERMINATED): 表示该线程已经执行完毕。 状态流转如图: 1.1 ✅线程的优先级对程序的性能有什么影响 线程的优先级对程序的性能有很大影响。影响的一些关键点
响应速度和吞吐量优先级较高的线程在多线程环境中通常能够更快地执行任务从而提高程序的响应速度和吞吐量。这是因为操作系统会为优先级较高的线程分配更多的CPU时间片使其能够更快地完成任务。执行顺序在多线程编程中有些任务需要按照一定的顺序执行。通过设置线程的优先级可以控制线程的执行顺序从而满足任务的需求。避免线程饥饿如果某个线程的优先级过低它可能会长时间得不到足够的CPU资源从而导致线程饥饿现象。使用线程优先级可以避免这种情况保证程序的稳定性和正确性。 然而需要注意的是过度调整线程优先级可能会带来一些问题。例如如果将某个线程的优先级设置得过高可能会导致其他线程得不到足够的CPU资源从而影响它们的性能。此外不同的操作系统和线程调度器对线程优先级的处理方式可能不同因此在实际应用中需要考虑到这些因素。 总的来说合理地设置线程优先级可以帮助提高程序的性能和响应速度但需要根据实际应用场景和需求进行适当的调整。在某些情况下使用默认的线程优先级就已经足够好。 Demo /**
* author xinbaobaba
* 使用Java代码来解释线程优先级对程序性能影响的示例
*/public class ThreadPriorityExample {public static void main(String[] args) {// 创建三个线程Thread threadA new Thread(() - {for (int i 0; i 1000; i) {System.out.println(Thread A: i);}}, Thread A);Thread threadB new Thread(() - {for (int i 0; i 1000; i) {System.out.println(Thread B: i);}}, Thread B);Thread threadC new Thread(() - {for (int i 0; i 1000; i) {System.out.println(Thread C: i);}}, Thread C);// 设置线程优先级threadA.setPriority(Thread.MAX_PRIORITY); // 高优先级threadB.setPriority(Thread.NORM_PRIORITY); // 正常优先级threadC.setPriority(Thread.MIN_PRIORITY); // 低优先级// 启动线程threadA.start();threadB.start();threadC.start();}
}代码解析创建了三个线程分别命名为Thread A、“Thread B和Thread C”。然后我们为这三个线程设置了不同的优先级Thread A 是高优先级Thread B 是正常优先级Thread C 是低优先级。最后我们启动这三个线程。 由于线程的优先级不同它们的执行顺序和执行时间也会有所不同。高优先级的线程会比低优先级的线程更快地执行完毕。因此程序的性能和响应速度会受到线程优先级的影响。 输出结果可能类似于以下内容 Thread A: 0
Thread A: 1
Thread A: 2
... (其他 Thread A 的输出)
Thread B: 0
Thread B: 1
Thread B: 2
... (其他 Thread B 的输出)
Thread C: 0
Thread C: 1
Thread C: 2
... (其他 Thread C 的输出)可以看到高优先级的 Thread A 先于其他线程执行然后是正常优先级的 Thread B最后是低优先级的 Thread C。这是因为操作系统会根据线程的优先级分配CPU时间片优先级高的线程会获得更多的CPU时间从而更快地执行任务。这影响了程序的性能和响应速度。 1.2 ✅ 线程优先级影响内存使用的原因是什么 线程优先级影响内存使用的原因在于线程在执行过程中需要占用内存资源。具体来说每个线程在执行时都需要分配一定的内存空间包括栈空间和堆空间等。线程优先级高的线程会获得更多的CPU时间从而更快地执行任务这可能导致优先级高的线程在较短的时间内占用了更多的内存资源。 在多线程程序中如果大量高优先级的线程同时运行它们可能会迅速地消耗掉可用的内存资源导致系统频繁地进行内存分配和垃圾回收操作这不仅会影响程序的性能还可能引发内存溢出等问题。因此合理地设置线程优先级并配合其他并发控制手段可以有效地管理内存使用提高程序的稳定性和性能。 Demo 首先要理解Java中的线程优先级你需要了解Java线程调度器的行为。在Java中线程调度器是一个在操作系统之上的抽象它决定了哪些线程可以在特定时间运行。每个线程都有一个优先级优先级决定了线程调度器在选择要运行的线程时的考虑因素。
Java定义了10个不同的优先级从Thread.MIN_PRIORITY1到Thread.MAX_PRIORITY10。默认情况下所有线程的优先级都是Thread.NORM_PRIORITY5。
以下是一个简单的Java代码示例演示如何设置线程优先级 /**
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* 如何在Java中使用线程优先级以及如何通过调整线程优先级来影响内存使用
*/
public class ThreadPriorityExample {public static void main(String[] args) {// 创建线程并设置优先级Thread threadA new Thread(() - {for (int i 0; i 1000; i) {System.out.println(Thread A: i);}});threadA.setPriority(Thread.MAX_PRIORITY); // 设置线程A的优先级为最高Thread threadB new Thread(() - {for (int i 0; i 1000; i) {System.out.println(Thread B: i);}});threadB.setPriority(Thread.NORM_PRIORITY); // 设置线程B的优先级为正常Thread threadC new Thread(() - {for (int i 0; i 1000; i) {System.out.println(Thread C: i);}});threadC.setPriority(Thread.MIN_PRIORITY); // 设置线程C的优先级为最低// 启动线程threadA.start();threadB.start();threadC.start();}
}现在关于如何通过调整线程优先级来影响内存使用这里有一些考虑因素 堆栈大小线程的优先级会影响到JVM为其分配的堆栈大小。高优先级的线程通常会获得更大的堆栈空间。如果大量高优先级的线程同时运行它们可能会消耗掉大量的内存资源。因此在设置线程优先级时需要考虑到程序的内存需求和可用内存。上下文切换高优先级的线程更容易获得CPU时间这意味着它们更频繁地运行和休眠这可能导致更多的上下文切换。上下文切换需要保存和恢复线程的执行环境这会增加CPU的负载和内存消耗。因此不当地设置线程优先级可能会对程序的性能产生负面影响。垃圾回收当一个线程分配了大量的内存空间时垃圾回收器需要更频繁地运行以回收不再使用的内存。这可能会导致垃圾回收器在高优先级线程活跃时运行得更加频繁从而影响程序的性能。因此在设计多线程程序时应该注意控制内存分配以减少垃圾回收的频率和影响。 1.3 ✅优先级越高,线程越容易被调度到吗 优先级越高的线程在大多数操作系统中更容易被调度。优先级决定了线程在调度时的优先顺序优先级高的线程会比优先级低的线程获得更多的CPU时间。 注意优先级高的线程并不一定总是先于低优先级的线程执行。线程调度器会根据调度算法和系统负载等多种因素来决定线程的执行顺序。此外不同的操作系统和硬件平台可能会有不同的调度行为。 因此虽然优先级高的线程更容易被调度但并不能保证它们一定先于低优先级的线程执行。在设计程序时应该避免过度依赖线程优先级来优化性能而是应该综合考虑代码设计、数据结构和算法优化、同步机制等方面的因素。 Demo import java.util.concurrent.*;/**
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* 如何使用Java的并发工具和内存管理机制来优化内存使用和程序性能
*/
public class ComplexThreadPriorityExample {public static void main(String[] args) {// 创建一个固定大小的线程池ExecutorService executor Executors.newFixedThreadPool(3);// 创建任务并提交到线程池执行Future? futureA executor.submit(() - {// 模拟内存密集型任务for (int i 0; i 1000; i) {System.out.println(Task A: i);}});Future? futureB executor.submit(() - {// 模拟CPU密集型任务int sum 0;for (int i 0; i 100000; i) {sum i; // 模拟CPU密集型计算任务}System.out.println(Task B: sum);});Future? futureC executor.submit(() - {// 模拟I/O密集型任务try {Thread.sleep(5000); // 休眠5秒模拟I/O密集型任务等待时间} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}System.out.println(Task C: Completed);});// 获取任务的执行结果如果需要try {System.out.println(Task A result: futureA.get()); // 等待任务A执行完成并获取结果如果有返回值System.out.println(Task B result: futureB.get()); // 等待任务B执行完成并获取结果如果有返回值System.out.println(Task C result: futureC.get()); // 等待任务C执行完成并获取结果如果有返回值} catch (InterruptedException | ExecutionException e) {e.printStackTrace();} finally {// 关闭线程池释放资源executor.shutdown();}}
}代码解析使用了Java的ExecutorService来创建固定大小的线程池并提交任务到线程池执行。这样可以更好地管理线程的执行避免线程过多导致资源竞争和内存问题。每个任务模拟了不同类型的任务内存密集型、CPU密集型和I/O密集型。通过合理地组织任务的执行顺序和利用线程池我们可以优化内存使用和程序性能。 1.4 ✅线程的优先级是根据什么决定的呢 线程的优先级是根据多种因素决定的其中一些因素包括线程的属性、任务紧急程度、线程的执行历史记录等。在Java中线程优先级是一个从1到10的整数其中1是最低优先级10是最高优先级。默认情况下线程的优先级为5。线程优先级是调度程序选择运行哪个线程的一个关键因素。调度程序会根据优先级、任务的紧急程度和其他因素来决定线程的执行顺序。高优先级的线程通常会更有可能获得CPU时间而低优先级的线程可能会被调度程序推迟执行。需要注意的是线程优先级并不能保证线程的执行顺序因为线程的执行还受到其他因素的影响如系统负载、其他线程的执行情况等。 1.5 ✅如何避免线程优先级和内存使用之间的关联 为了避免线程优先级和内存使用之间的关联可以采取以下措施 合理设置线程优先级不要过度依赖线程优先级来优化性能。优先级高的线程可能会获得更多的CPU时间但并不意味着它可以更有效地使用内存。相反过度调整线程优先级可能会导致线程调度的不稳定和其他问题。使用适当的同步机制当多个线程访问和修改共享资源时需要使用适当的同步机制如互斥锁、条件变量等来避免死锁和资源竞争。这样可以确保线程安全地访问内存并减少不必要的内存占用。优化数据结构和算法通过优化数据结构和算法可以减少线程对内存的需求。例如使用更高效的数据结构、减少不必要的内存分配等。使用内存管理工具使用操作系统提供的内存管理工具来监控和分析内存使用情况。这可以帮助你识别和解决内存泄漏、过度分配等问题。编写良好的并发代码编写高质量的并发代码可以减少线程间的竞争和同步问题从而降低内存使用的风险。遵循最佳实践如避免数据竞态条件、正确使用锁等。测试和性能分析通过测试和性能分析来评估线程优先级和内存使用之间的关系。通过收集性能数据并进行分析可以找到潜在的性能瓶颈和内存问题并采取相应的优化措施。 总之避免线程优先级和内存使用之间的关联需要综合考虑多个方面包括代码设计、同步机制、数据结构和算法优化等。通过合理的编程实践和性能分析可以有效地管理内存并提高程序的性能。 Demo 当涉及到线程优先级和内存使用之间的关联时Java 提供了丰富的并发编程工具和内存管理机制。 /**
* author xinbaobaba
* 使用Java代码来解释如何避免线程优先级和内存使用之间关联
*/
public class ThreadPriorityExample {public static void main(String[] args) {// 创建三个线程Thread threadA new Thread(() - {for (int i 0; i 1000; i) {// 模拟内存密集型任务System.out.println(Thread A: i);try {Thread.sleep(100); // 休眠100毫秒模拟内存密集型任务} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}}}, Thread A);Thread threadB new Thread(() - {for (int i 0; i 1000; i) {// 模拟CPU密集型任务System.out.println(Thread B: i);int sum 0;for (int j 0; j 10000; j) {sum j; // 模拟CPU密集型计算任务}}}, Thread B);Thread threadC new Thread(() - {for (int i 0; i 1000; i) {// 模拟I/O密集型任务System.out.println(Thread C: i);try {Thread.sleep(500); // 休眠500毫秒模拟I/O密集型任务} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}}}, Thread C);// 设置线程优先级但Java不推荐设置线程优先级// threadA.setPriority(Thread.MAX_PRIORITY); // 高优先级// threadB.setPriority(Thread.NORM_PRIORITY); // 正常优先级// threadC.setPriority(Thread.MIN_PRIORITY); // 低优先级// 启动线程使用Executor框架ExecutorService executor Executors.newFixedThreadPool(3); // 创建固定大小的线程池executor.execute(threadA); // 提交线程任务到线程池执行executor.execute(threadB);executor.execute(threadC);executor.shutdown(); // 关闭线程池等待所有任务执行完毕}
}代码解析创建了三个线程Thread A、Thread B 和 Thread C分别模拟内存密集型、CPU密集型和I/O密集型任务。我们没有设置线程优先级而是使用了Java的Executor框架来管理线程的执行。通过这种方式我们避免了直接设置线程优先级而是通过合理地组织任务的执行顺序和利用线程池来优化内存使用。 注意Java并不推荐直接设置线程优先级因为不同的JVM实现和操作系统可能会有不同的行为。相反推荐使用Java提供的并发工具和内存管理机制来优化内存使用和程序性能。 二、✅拓展知识仓 2.1 ✅WAITING和TIMED_WAIT的区别? WAITING是等待状态在Java中调用wait方法时线程会进入到WAITING状态而TIMED_WAITING是超时等待状态当线程执行sleep方法时线程会进入TIMED_WAIT状态 处于WAITING和TIMED_WAIT的线程都是会让出CPU的这时候其他线程就可以获得CPU时间片开始执行。但是他们在对象的锁释放上面并不一样如果加了锁sleep方法不会释放对象上的锁而wait方法是会释放锁的。 因为Java锁的目标是对象所以wait、notifv和notifyAll针对的目标都是对象所以把他们定义在Object类中。而sleep不需要释放锁所以他是Thread类中的一人方法。 2.2 ✅为什么线程没有RUNNING状态 对于现在的分时操作系统来说在单CPU情况下所有的线程其实都是串行执行的。但是为了让我们看起来像是在并发执行人们把CPU的执行分成很多个小的时间片。 哪个线程得到时间片那个线程就执行时间片到了之后就要释放出CPU再重新进行争抢时间片。 只要把时间片划分的足够细那么多个程序虽然在不断的串行执行但是看起来也像是在同时执行样。 那么CPU的时间片其实是很短的一般也就是10-20毫秒左右。 那么也就是说在一秒钟之内同一个线程可能一部分时间处于READY状态、一部分时间处于RUNNING状态。 那么如果明确的给线程定义出RUNNING状态的话有一个很大的问题就是这个状态其实是不准的。 因为当我们看到线程是RUNNING状态的时候很有可能他已经丢失了CPU时间片了。 对于线程的状态我们只需要知道他当前有没有在正在参与执行就行了何为参与执行? 就是他的状态是可执行的只要获得时间片就能立即执行。 那这不就是RUNNABLE吗? 所以Java就没有给线程定义RUNNING状态而是定义了一个RUNNABLE状态
