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  • 2019-08-07 11:24:32

    什么是线程阻塞?

    在某一时刻某一个线程在运行一段代码的时候,这时候另一个线程也需要运行,但是在运行过程中的那个线程执行完成之前,另一个线程是无法获取到CPU执行权的(调用sleep方法是进入到睡眠暂停状态,但是CPU执行权并没有交出去,而调用wait方法则是将CPU执行权交给另一个线程),这个时候就会造成线程阻塞。

    为什么会出现线程阻塞?

    1.睡眠状态:当一个线程执行代码的时候调用了sleep方法后,线程处于睡眠状态,需要设置一个睡眠时间,此时有其他线程需要执行时就会造成线程阻塞,而且sleep方法被调用之后,线程不会释放锁对象,也就是说锁还在该线程手里,CPU执行权还在自己手里,等睡眠时间一过,该线程就会进入就绪状态,典型的“占着茅坑不拉屎”;

    2.等待状态:当一个线程正在运行时,调用了wait方法,此时该线程需要交出CPU执行权,也就是将锁释放出去,交给另一个线程,该线程进入等待状态,但与睡眠状态不一样的是,进入等待状态的线程不需要设置睡眠时间,但是需要执行notify方法或者notifyall方法来对其唤醒,自己是不会主动醒来的,等被唤醒之后,该线程也会进入就绪状态,但是进入就绪状态的该线程手里是没有执行权的,也就是没有锁,而睡眠状态的线程一旦苏醒,进入就绪状态时是自己还拿着锁的。等待状态的线程苏醒后,就是典型的“物是人非,大权旁落“;

    3.礼让状态:当一个线程正在运行时,调用了yield方法之后,该线程会将执行权礼让给同等级的线程或者比它高一级的线程优先执行,此时该线程有可能只执行了一部分而此时把执行权礼让给了其他线程,这个时候也会进入阻塞状态,但是该线程会随时可能又被分配到执行权,这就很”中国化的线程“了,比较讲究谦让;

    4.自闭状态:当一个线程正在运行时,调用了一个join方法,此时该线程会进入阻塞状态,另一个线程会运行,直到运行结束后,原线程才会进入就绪状态。这个比较像是”走后门“,本来该先把你的事情解决完了再解决后边的人的事情,但是这时候有走后门的人,那就会停止给你解决,而优先把走后门的人事情解决了;

    5.suspend() 和 resume() :这两个方法是配套使用的,suspend() 是让线程进入阻塞状态,它的解药就是resume(),没有resume()它自己是不会恢复的,由于这种比较容易出现死锁现象,所以jdk1.5之后就已经被废除了,这对就是相爱相杀的一对。
     

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  • 阻塞I/O在做I/O读写操作时会使当前线程进入阻塞状态,而非阻塞I/O则不进入阻塞状态。对于线程,单线程情况下由一条线程负责所有客户端连接的I/O操作,而多线程情况下则由若干线程共同处理所有客户端连接的I/O操作。 ...

    关于I/O模型

    I/O模型是指计算机中涉及到I/O操作时使用的模型,为了解决各种模型存在的问题,人们提出了很多不同的I/O模型。与之相关的概念有线程、阻塞、非阻塞、同步以及异步等等。

    对于I/O,可以分成阻塞I/O与非阻塞I/O两大类型。阻塞I/O在做I/O读写操作时会使当前线程进入阻塞状态,而非阻塞I/O则不进入阻塞状态。对于线程,单线程情况下由一条线程负责所有客户端连接的I/O操作,而多线程情况下则由若干线程共同处理所有客户端连接的I/O操作。

    阻塞/非阻塞/单线程/多线程

    此外,需要注意的是计算机的I/O其实包含了各种各样的I/O,比如网络I/0、磁盘I/O、键盘I/O、鼠标I/O等等。我们这里以经典的网络I/O场景作为方向进行讲解,本节我们将讲解单线程阻塞I/O模型和多线程阻塞I/O模型。

    为什么会阻塞

    之所以会产生阻塞是因为程序执行I/O时一般需要从内核空间和用户空间拷贝数据,但内存空间的数据可能需要较长时间准备,这就导致了用户空间产生阻塞。应用程序处于用户空间中,对应着一个线程,线程对应着缓冲区。当我们要进行I/O操作时,需要通过内核来执行具体的操作。内核去做I/O操作,得到数据后将数据拷贝到用户空间供使用。

    I/O数据拷贝

    下面看执行网络I/O时如何产生阻塞。应用程序首先发起读取操作,然后进入阻塞状态,由操作系统内核完成I/O操作。内

    展开全文
  • Java线程阻塞和唤醒的几种方式

    千次阅读 2020-12-17 10:04:09
    使用wait()方法来阻塞线程,使用notify()和notifyAll()方法来唤醒线程。 调用wait()方法后,线程将被阻塞,wait()方法将会释放当前持有的监视器锁(monitor),直到有线程调用notify/notifyAll()方法后方能继续执行。 ...

    Object类自带的方法

    使用wait()方法来阻塞线程,使用notify()和notifyAll()方法来唤醒线程。
    调用wait()方法后,线程将被阻塞,wait()方法将会释放当前持有的监视器锁(monitor),直到有线程调用notify/notifyAll()方法后方能继续执行。
    notify/notifyAll()方法只是解除了等待线程的阻塞,并不会马上释放监视器锁,而是在相应的被synchronized关键字修饰的同步方法或同步代码块执行结束后才自动释放锁。
    默认使用非公平锁,无法修改。
    缺点:

    • 使用几个方法时,必须处于被synchronized关键字修饰的同步方法或同步代码块中,否则程序运行时,会抛出IllegalMonitorStateException异常。
    • 线程的唤醒必须在线程阻塞之后,否则,当前线程被阻塞之后,一直没有唤醒,线程将会一直等待下去(对比LockSupport)
    public class SynchronizedDemo {
    
    // 三个线程交替打印ABC
        public static void main(String[] args) {
    
            Print print = new Print();
    
            new Thread(() -> {
                while (true) {
                    print.printA();
                }
            }, "A").start();
            new Thread(() -> {
                while (true) {
                    print.printB();
                }
            }, "B").start();
            new Thread(() -> {
                while (true) {
                    print.printC();
                }
            }, "C").start();
        }
    }
    
    class Print {
    
        Object object = new Object();
        int num = 1;
    
        public void printA() {
            synchronized (object) {
                try {
                    while (num != 1) {
                        object.wait();
                    }
                    for (int i = 0; i < 5; i++) {
                        System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "==>A");
                    }
                    num = 2;
                    object.notifyAll();
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }
    
        public void printB() {
            synchronized (object) {
                try {
                    while (num != 2) {
                        object.wait();
                    }
                    for (int i = 0; i < 10; i++) {
                        System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "==>B");
                    }
                    num = 3;
                    object.notifyAll();
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }
    
        public void printC() {
            synchronized (object) {
                try {
                    while (num != 3) {
                        object.wait();
                    }
                    for (int i = 0; i < 15; i++) {
                        System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "==>C");
                    }
                    num = 1;
                    object.notifyAll();
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }
    }
    

    Condition接口

    使用await()方法来阻塞线程,signal()/singnalAll()方法来唤醒线程。
    需要使用lock对象的newCondition()方法获得Condition条件对象(可有多个)。
    可实现公平锁,默认是非公平锁
    缺点:

    • 必须被Lock包裹,否则会在运行时抛出IllegalMonitorStateException异常。
    • 线程的唤醒必须在线程阻塞之后
    • Lock的实现是基于AQS,效率稍高于synchronized
    public class ConditionDemo {
    
    // 三个线程交替打印ABC
        public static void main(String[] args) {
            Print print = new Print();
            new Thread(() -> {
                while (true) {
                    print.printA();
                }
            }, "A").start();
    
            new Thread(() -> {
                while (true) {
                    print.printB();
                }
            }, "B").start();
    
            new Thread(() -> {
                while (true) {
                    print.printC();
                }
            }, "C").start();
        }
    }
    
    class Print {
    
        private Lock lock = new ReentrantLock();
        private Condition condition1 = lock.newCondition();
        private Condition condition2 = lock.newCondition();
        private Condition condition3 = lock.newCondition();
        private int num = 1;
    
        public void printA() {
    
            lock.lock();
            try {
                while (num != 1) {
                    condition1.await();
                }
                for (int i = 0; i < 5; ++i) {
                    System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "==>A");
                }
                num = 2;
                condition2.signal();
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            } finally {
                lock.unlock();
            }
        }
    
        public void printB() {
    
            lock.lock();
            try {
                while (num != 2) {
                    condition2.await();
                }
                for (int i = 0; i < 10; ++i) {
                    System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "==>B");
                }
                num = 3;
                condition3.signal();
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            } finally {
                lock.unlock();
            }
        }
    
        public void printC() {
    
            lock.lock();
            try {
                while (num != 3) {
                    condition3.await();
                }
                for (int i = 0; i < 15; ++i) {
                    System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "==>C");
                }
                num = 1;
                condition1.signal();
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            } finally {
                lock.unlock();
            }
        }
    }
    

    LockSupport

    使用park()来阻塞线程,用unpark()方法来唤醒线程。
    这里有一个许可证的概念,许可不能累积,并且最多只能有一个许可,只有1和0的区别。
    特点:

    • 使用灵活,可以直接使用
    • 线程唤醒可在线程阻塞之前,因为调用unpark()方法后,线程已经获得了一个许可证(但也只能有一个许可证),之后阻塞时,可以直接使用这个许可证来通行。
    • 效率高
    public class LockSupportDemo {
    
    // 三个线程交替打印ABC
        public static void main(String[] args) throws Exception {
    
            Print print = new Print();
    
            Thread threadA = new Thread(() -> {
                while (true) {
                    print.printA();
                }
            }, "A");
    
            Thread threadB = new Thread(() -> {
                while (true) {
                    print.printB();
                }
            }, "B");
    
            Thread threadC = new Thread(() -> {
                while (true) {
                    print.printC();
                }
            }, "C");
    
            threadA.start();
            threadB.start();
            threadC.start();
    
            while (true) {
                LockSupport.unpark(threadA);
                LockSupport.unpark(threadB);
                LockSupport.unpark(threadC);
            }
    
        }
    }
    
    class Print {
    
        private int num = 1;
    
        public void printA() {
            while (num != 1) {
                LockSupport.park();
            }
            for (int i = 0; i < 5; i++) {
                System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "==>A");
            }
            num = 2;
        }
    
        public void printB() {
            while (num != 2) {
                LockSupport.park();
            }
            for (int i = 0; i < 10; i++) {
                System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "==>B");
            }
            num = 3;
        }
    
        public void printC() {
            while (num != 3) {
                LockSupport.park();
            }
            for (int i = 0; i < 15; i++) {
                System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "==>C");
            }
            num = 1;
        }
    }
    
    
    展开全文
  • LockSupport类提供了park()和unpark()两个方法来实现线程的阻塞和唤醒,下面我们就来详解Java多线程编程中LockSupport类的线程阻塞用法:
  • java线程阻塞问题排查方法

    千次阅读 2021-03-09 09:22:30
    我开发的worker,每隔几个月线上都会阻塞一次,一直都没查出问题。今天终于了了这个心结。把解决过程总结下和大家分享。首先用jstack命令打出这个进程的全部线程堆栈。拿到线程dump文件之后,搜索自己的worker名字。...

    我开发的worker,每隔几个月线上都会阻塞一次,一直都没查出问题。今天终于了了这个心结。把解决过程总结下和大家分享。

    首先用jstack命令打出这个进程的全部线程堆栈。拿到线程dump文件之后,搜索自己的worker名字。

    "DefaultQuartzScheduler_Worker-10" prio=10 tid=0x00007f55cd54d800 nid=0x3e2e waiting for monitor entry [0x00007f51ab8f7000]

    java.lang.Thread.State: BLOCKED (on object monitor)

    at com.jd.chat.worker.service.impl.NewPopAccountSyncServiceImpl.addAccounts(NewPopAccountSyncServiceImpl.java:86)

    - waiting to lock <0x0000000782359268> (a com.jd.chat.worker.service.impl.NewPopAccountSyncServiceImpl)

    at com.jd.chat.worker.service.timer.AccountIncSyncTimer.run(AccountIncSyncTimer.java:114)

    at com.jd.chat.worker.service.timer.AbstractTimer.start(AbstractTimer.java:44)

    at com.jd.chat.worker.service.timer.AbstractTimer.doJob(AbstractTimer.java:49)

    at com.jd.chat.worker.web.context.StartAppListener$TimerJob.execute(StartAppListener.java:188)

    at org.quartz.core.JobRunShell.run(JobRunShell.java:202)

    at org.quartz.simpl.SimpleThreadPool$WorkerThread.run(SimpleThreadPool.java:573)

    - locked <0x0000000783641c68> (a java.lang.Object)

    很快便找到了线程在哪一行被阻塞。但是酒瓶这么点信息,并不能查出问题的真正原因,这里推荐一个工具,叫tda.bat。同事给我的,网上应该有下载。把这个dump文件导入到tda中。找到阻塞的线程。阻塞的线程是红色的。

    0818b9ca8b590ca3270a3433284dd417.png

    之所以说这个软件好,是因为当你找到blocked的线程后,界面的下方,会打出阻塞的更详细的线程堆栈。截取这个堆栈的部分信息。

    at org.mariadb.jdbc.MySQLPreparedStatement.execute(MySQLPreparedStatement.java:141)

    at org.apache.commons.dbcp.DelegatingPreparedStatement.execute(DelegatingPreparedStatement.java:172)

    at org.apache.commons.dbcp.DelegatingPreparedStatement.execute(DelegatingPreparedStatement.java:172)

    at com.ibatis.sqlmap.engine.execution.SqlExecutor.executeUpdate(SqlExecutor.java:80)

    at com.ibatis.sqlmap.engine.mapping.statement.MappedStatement.sqlExecuteUpdate(MappedStatement.java:216)

    at com.ibatis.sqlmap.engine.mapping.statement.MappedStatement.executeUpdate(MappedStatement.java:94)

    at com.ibatis.sqlmap.engine.impl.SqlMapExecutorDelegate.update(SqlMapExecutorDelegate.java:457)

    at com.ibatis.sqlmap.engine.impl.SqlMapSessionImpl.update(SqlMapSessionImpl.java:90)

    at org.springframework.orm.ibatis.SqlMapClientTemplate$9.doInSqlMapClient(SqlMapClientTemplate.java:380)

    at org.springframework.orm.ibatis.SqlMapClientTemplate$9.doInSqlMapClient(SqlMapClientTemplate.java:1)

    at org.springframework.orm.ibatis.SqlMapClientTemplate.execute(SqlMapClientTemplate.java:200)

    at org.springframework.orm.ibatis.SqlMapClientTemplate.update(SqlMapClientTemplate.java:378)

    at com.jd.im.data.dataresource.ImSqlMapClientTemplate.retriedWithoutAnyInterventionUpdate(ImSqlMapClientTemplate.java:169)

    at com.jd.im.data.dataresource.ImSqlMapClientTemplate.update(ImSqlMapClientTemplate.java:137)

    at com.jd.chat.dao.impl.WriteDaoImpl.update(WriteDaoImpl.java:21)

    at com.jd.chat.zone.service.impl.GroupServiceImpl.updateRoute(GroupServiceImpl.java:766)

    at com.jd.chat.worker.service.impl.NewPopAccountSyncServiceImpl.addAccounts(NewPopAccountSyncServiceImpl.java:267)

    - locked <0x0000000782359268> (a com.jd.chat.worker.service.impl.NewPopAccountSyncServiceImpl)

    这个才是真正有用的堆栈!它告诉了我程序是在执行SQL的时候,SQL发生死锁,于是线程被阻塞。它还提供了更有用的信息,那就是到底是哪个SQL导致的死锁。堆栈的倒数第三行指示了导致死锁的SQL。

    但是一定要用这个工具才能找到具体的原因吗?答案当然是NO!

    告诉大家怎么不通过工具找到阻塞的真正原因!

    刚刚通过“BLOCKED”关键字搜到了线程堆栈,找到它的线程名“DefaultQuartzScheduler_Worker-10”。OK,然后,把最后的10改成1,也就是“DefaultQuartzScheduler_Worker-1”,然后再拿这个关键字搜索整个进程堆栈。

    "DefaultQuartzScheduler_Worker-1" prio=10 tid=0x00007f55cd2aa000 nid=0x3e25 runnable [0x00007f51b02c0000]

    java.lang.Thread.State: RUNNABLE

    at java.net.SocketInputStream.socketRead0(Native Method)

    at java.net.SocketInputStream.read(SocketInputStream.java:129)

    at java.io.BufferedInputStream.fill(BufferedInputStream.java:218)

    at java.io.BufferedInputStream.read1(BufferedInputStream.java:258)

    at java.io.BufferedInputStream.read(BufferedInputStream.java:317)

    - locked <0x0000000791370d50> (a java.io.BufferedInputStream)

    at org.mariadb.jdbc.internal.common.packet.buffer.ReadUtil.readFully(ReadUtil.java:82)

    at org.mariadb.jdbc.internal.common.packet.buffer.ReadUtil.readFully(ReadUtil.java:92)

    at org.mariadb.jdbc.internal.common.packet.RawPacket.nextPacket(RawPacket.java:77)

    at org.mariadb.jdbc.internal.common.packet.SyncPacketFetcher.getRawPacket(SyncPacketFetcher.java:67)

    at org.mariadb.jdbc.internal.mysql.MySQLProtocol.getResult(MySQLProtocol.java:891)

    at org.mariadb.jdbc.internal.mysql.MySQLProtocol.executeQuery(MySQLProtocol.java:982)

    at org.mariadb.jdbc.MySQLStatement.execute(MySQLStatement.java:280)

    - locked <0x0000000791370678> (a org.mariadb.jdbc.internal.mysql.MySQLProtocol)

    at org.mariadb.jdbc.MySQLPreparedStatement.execute(MySQLPreparedStatement.java:141)

    贴出这个进程堆栈的一部分。这个进程堆栈其实也就是刚刚tda软件界面下方展示的导致线程阻塞的真正的堆栈!这个线程是runnable状态的,可惜mysql是锁死的。也就是说阻塞在了mysql里。

    感觉这是一个由张三的命案牵出李四的命案的故事。

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空空如也

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线程阻塞