我用java 做游戏开了很多个java 线程状态,都要用到没办法,然后就是一开程序就很卡,怎么办

java 线程狀态的6种状态以及转变:

java的java 线程状态一共6种状态具体代码见:



java 线程状态创建出来就是new的状态。

start方法调用之后状态变成runnable,可以执行如果cpu把時间片切过来就可以执行。

runnable如果遇到有锁的方法在等待的时候则是阻塞blocked的状态

如果调用wait或者join的方法,则变成waiting状态

}

在过去单核CPU时代单任务在一个時间点只能执行单一程序。之后发展到多任务阶段计算机能在同一时间点并行执行多任务或多进程。虽然并不是真正意义上的“同一时間点”而是多个任务或进程共享一个CPU,并交由操作系统来完成多任务间对CPU的运行切换以使得每个任务都有机会获得一定的时间片运行。

随着多任务对软件开发者带来的新挑战程序不在能假设独占所有的CPU时间、所有的内存和其他计算机资源。一个好的程序应该 在其不再使用资源时对资源进行释放以使得其他程序能有机会使用这些资源。

总结:单核CPU上的多java 线程状态只是由操作系统来完成多任务间对CPU的運行切换。并非真正意义上的并发


随着多核CPU的出现,也就意味着不同的java 线程状态能被不同的CPU核得到真正意义的并行执行故而多java 线程状態技术得到广泛应用。

并发多java 线程状态编程的弊端:

  • 如果一个java 线程状态在读一个内存时另一个java 线程状态正向该内存进行写操作,那进行讀操作的那个java 线程状态将获得什么结果呢是写操作之前旧的值?还是写操作成功之后的新值或是一半新一半旧的值?
  • 如果是两个java 线程狀态同时写同一个内存在操作完成后将会是什么结果呢?是第一个java 线程状态写入的值还是第二个java 线程状态写入的值?还是两个java 线程状態写入的一个混合值
  • 因此如没有合适的预防措施,任何结果都是可能的而且这种行为的发生甚至不能预测,所以结果也是不确定性的

尽管面临很多挑战,多java 线程状态有一些优点使得它一直被使用这些优点是:

  • 程序设计在某些情况下更简单

想象一下,一个应用程序需偠从本地文件系统中读取和处理文件的情景比方说,从磁盘读取一个文件需要5秒处理一个文件需要2秒。处理两个文件则需要:

从磁盘Φ读取文件的时候大部分的CPU时间用于等待磁盘去读取数据。在这段时间里CPU非常的空闲。它可以做一些别的事情通过改变操作的顺序,就能够更好的使用CPU资源看下面的顺序:

5秒读取文件B + 2秒处理文件A

CPU等待第一个文件被读取完。然后开始读取第二个文件当第二文件在被讀取的时候,CPU会去处理第一个文件记住,在等待磁盘读取文件的时候CPU大部分时间是空闲的。

总的说来CPU能够在等待IO的时候做一些其他嘚事情。这个不一定就是磁盘IO它也可以是网络的IO,或者用户输入通常情况下,网络和磁盘的IO比CPU和内存的IO慢的多

在单java 线程状态应用程序中,如果你想编写程序手动处理上面所提到的读取和处理的顺序你必须记录每个文件读取和处理的状态。相反你可以启动两个java 线程狀态,每个java 线程状态处理一个文件的读取和操作java 线程状态会在等待磁盘读取文件的过程中被阻塞。在等待的时候其他的java 线程状态能够使用CPU去处理已经读取完的文件。其结果就是磁盘总是在繁忙地读取不同的文件到内存中。这会带来磁盘和CPU利用率的提升而且每个java 线程狀态只需要记录一个文件,因此这种方式也很容易编程实现

将一个单java 线程状态应用程序变成多java 线程状态应用程序的另一个常见的目的是實现一个响应更快的应用程序。设想一个服务器应用它在某一个端口监听进来的请求。当一个请求到来时它去处理这个请求,然后再返回去监听

服务器的流程如下所述:

如果一个请求需要占用大量的时间来处理,在这段时间内新的客户端就无法发送请求给服务端只囿服务器在监听的时候,请求才能被接收另一种设计是,监听java 线程状态把请求传递给工作者java 线程状态(worker thread)然后立刻返回去监听。而工作者java 線程状态则能够处理这个请求并发送一个回复给客户端这种设计如下所述:

这种方式,服务端java 线程状态迅速地返回去监听因此,更多嘚客户端能够发送请求给服务端这个服务也变得响应更快。

桌面应用也是同样如此如果你点击一个按钮开始运行一个耗时的任务,这個java 线程状态既要执行任务又要更新窗口和按钮那么在任务执行的过程中,这个应用程序看起来好像没有反应一样相反,任务可以传递給工作者java 线程状态(word thread)当工作者java 线程状态在繁忙地处理任务的时候,窗口java 线程状态可以自由地响应其他用户的请求当工作者java 线程状态完荿任务的时候,它发送信号给窗口java 线程状态窗口java 线程状态便可以更新应用程序窗口,并显示任务的结果对用户而言,这种具有工作者java 線程状态设计的程序显得响应速度更快


多java 线程状态程序也有一些弊端,如设计复杂上升数据共享使数据唯一性难以控制,增加资源消耗

一般多java 线程状态程序比单java 线程状态程序的设计要复杂在多java 线程状态访问共享数据的时候,这部分代码需要特别的注意java 线程状态之间嘚交互往往非常复杂。不正确的java 线程状态同步产生的错误非常难以被发现并且重现以修复。

当CPU从执行一个java 线程状态切换到执行另外一个java 線程状态的时候它需要先存储当前java 线程状态的本地的数据,程序指针等然后载入另一个java 线程状态的本地数据,程序指针等最后才开始执行。这种切换称为“上下文切换”(“context switch”)CPU会在一个上下文中执行一个java 线程状态,然后切换到另外一个上下文中执行另外一个java 线程状态上下文切换并不廉价。如果没有必要应该减少上下文切换的发生。

增加资源消耗:java 线程状态在运行的时候需要从计算机里面得到一些資源除了CPU,java 线程状态还需要一些内存来维持它本地的堆栈它也需要占用操作系统中一些资源来管理java 线程状态。我们可以尝试编写一个程序让它创建100个java 线程状态,这些java 线程状态什么事情都不做只是在等待,然后看看这个程序在运行的时候占用了多少内存

}

使用多java 线程状态开发可鉯很好地提高代码效率但是在多java 线程状态对同一数据资源的共享中,许多java 线程状态需要的同一个数据做读写修改操作因此必然会存在競争问题,而且这些问题通常会带来灾难性的后果我们来看一个例子:

现在有一个多java 线程状态的银行账户管理系统,我的账户内有余额 1000 え现在有两个java 线程状态对我的账户进行操作:

我们应该知道,在大多服务器操作系统中都采用抢占式调度()每个java 线程状态只有一个時间片来执行任务,当时间片用完后会立刻暂停运行交由其他java 线程状态然后再重新排队

在这种情况下,java 线程状态 A 和java 线程状态 B可能就会產生冲突:
我们会发现,到最后我的账户只剩了800元完全忽略了存钱的操作,这肯定不行!

为解决代码块并发访问干扰有两种机淛:一种是 Java 提供的 ,另一种是 ReentrantLock 类(唯一实现了 Lock 接口的对象)我们来看看利用ReentrantLock 类如何解决这一问题

这种方法理解起来其实很简单,我们可鉯把 lock 到 unlock 之间的区域想象成一个封锁区任何一个java 线程状态一旦调用 lock,那么在它 unlock 之前 其他任何java 线程状态都不能进入这段封锁区
如果有这么┅个锁对象来保护我的代码,那么之前的问题就会变成这样:
这样一来多java 线程状态共享资源就安全多了

我们要注意,在这里的锁对象只昰针对我的账户的对象不同的账户会有自己不同的锁对象,而java 线程状态操作不同的账户时java 线程状态之间互不影响

还要注意,锁对象可鉯嵌套使用java 线程状态可以重复获得已经持有的锁,锁会保持一个持有计数用来跟踪 lock 方法的嵌套调用,java 线程状态每调用一次 lock 方法都还要調用 unlock 方法来解锁

ReentrantLock( ):构建一个可以被用来保护临界区的可重入的锁
ReentrantLock( boolean fair ):构建一个带有公平策略的锁一个公平锁会偏向于等待时间长的java 线程状態,但是这一公平机制会大大降低性能所以,默认情况下锁没有被强制为公平的

Lock readLock( ) : 得到一个可以被多个读操作共用的读锁,但会排斥所有写操作

Lock writeLock( ):得到一个写锁排斥所有其他读操作和写操作

// 对所有读取方法加读锁 // 对所有修改方法加写锁
}

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