Java 스레드의 여러 상태와 프로그램 실행에 미치는 영향에 대한 심층 연구

Java 스레드의 여러 상태와 프로그램 실행에 미치는 영향에 대한 심층 연구

Java에서 스레드는 프로그램에서 독립적으로 실행되고 특정 작업을 수행할 수 있는 경량 실행 단위입니다. 스레드 상태는 스레드 실행의 다양한 단계를 설명합니다. 스레드 상태를 이해하는 것은 다중 스레드 프로그램을 작성하고 프로그램 성능을 최적화하는 데 매우 중요합니다. 이 기사에서는 Java 스레드의 여러 상태와 프로그램 실행에 미치는 영향을 자세히 살펴보고 구체적인 코드 예제를 제공합니다.

Java 스레드의 여러 상태에는 NEW(새 항목), RUNNABLE(실행 가능), BLOCKED(차단됨), WAITING(대기 중), TIMED_WAITING(시간 제한 대기) 및 TERMINATED(종료됨)가 포함됩니다.

1. 새(NEW) 상태: Thread 클래스의 인스턴스를 생성하여 새 스레드가 생성되면 스레드는 새 상태가 됩니다. 새 상태에서는 스레드가 아직 코드 실행을 시작하지 않았습니다. 다음은 새 스레드를 생성하기 위한 샘플 코드입니다.

Thread thread = new Thread(() -> {
    System.out.println("Hello, World!");
});

2. 실행 가능(RUNNABLE) 상태: 스레드가 start() 메소드를 호출하면 스레드는 실행 가능 상태로 들어갑니다. 이 상태에서 스레드는 run() 메서드의 코드를 실행하기 위해 CPU가 시간 조각을 할당할 때까지 기다립니다. 실행 가능 상태에 여러 스레드가 있는 경우 운영 체제는 예약 정책에 따라 이러한 스레드에 시간 조각을 할당합니다. 다음은 샘플 코드입니다.

Thread thread = new Thread(() -> {
    System.out.println("Hello, World!");
});
thread.start();

3. Blocked(BLOCKED) 상태: 어떤 이유로 스레드가 계속 실행될 수 없으면 스레드는 차단 상태로 들어갑니다. 일반적인 이유에는 잠금 대기, 입력 및 출력(I/O) 대기 등이 포함됩니다. 차단 상태에서 스레드는 실행을 계속하기 전에 특정 조건이 충족될 때까지 실행을 일시 중지합니다. 다음은 스레드 동기화를 달성하기 위해 동기화 키워드를 사용하는 샘플 코드입니다.

public class MyRunnable implements Runnable {
    private Object lock = new Object();
    
    public void run() {
        synchronized(lock) {
            System.out.println("In synchronized block");
            // 一些代码
        }
    }
  
    public static void main(String[] args) {
        MyRunnable runnable = new MyRunnable();
        Thread thread1 = new Thread(runnable);
        Thread thread2 = new Thread(runnable);
  
        thread1.start();
        thread2.start();
    }
}

위 코드에서 두 스레드는 동시에 동기화된 블록에 진입하려고 합니다. 잠금이 공유되기 때문에 두 번째 스레드가 블로킹에 진입하게 됩니다. 첫 번째 스레드가 실행을 완료하고 잠금을 해제할 때까지 상태입니다.

4. 대기(WAITING) 상태: 스레드는 wait() 메서드가 호출되거나, Join() 메서드가 호출되거나, LockSupport의 park() 메서드가 호출되는 상황에서 대기 상태로 들어갑니다. 대기 상태에서 스레드는 다른 스레드가 깨어나거나 대기 시간이 만료될 때까지 코드를 적극적으로 실행하지 않습니다. 다음은 wait() 메서드를 사용한 샘플 코드입니다.

public class MyThread extends Thread {
    public void run() {
        synchronized(this) {
            System.out.println("Waiting for next thread...");
            try {
                wait();
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            System.out.println("Thread resumed.");
        }
    }
  
    public static void main(String[] args) {
        MyThread thread = new MyThread();
        thread.start();
  
        try {
            Thread.sleep(1000);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        synchronized(thread) {
            thread.notify();
        }
    }
}

위 코드에서 스레드가 대기 상태에 들어간 후 메인 스레드는 inform() 메서드를 통해 스레드를 깨웁니다.

5. 시간 제한 대기(TIMED_WAITING) 상태: 스레드는 다음과 같은 상황에서 시간 제한 대기 상태로 들어갑니다. sleep() 메서드가 호출되고, 시간 제한 매개 변수가 있는 Join() 메서드가 호출되고, wait()가 timeout 매개변수를 메소드라고 하며, LockSupport의 parkNanos() 메소드 또는 parkUntil() 메소드를 호출합니다. 예약된 대기 상태에서 스레드는 어떤 코드도 적극적으로 실행하지 않으며 대기 시간에 도달한 후에 깨어납니다. 다음은 sleep() 메서드를 사용한 샘플 코드입니다.

public class MyThread extends Thread {
    public void run() {
        try {
            System.out.println("Thread sleeping...");
            Thread.sleep(2000);
            System.out.println("Thread woke up.");
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
  
    public static void main(String[] args) {
        MyThread thread = new MyThread();
        thread.start();
    }
}

위 코드에서 스레드는 sleep() 메서드를 호출하여 예약된 대기 상태에 진입하고 2초 동안 기다린 후 깨어납니다.

6. TERMINATED 상태: 스레드가 run() 메서드의 코드 실행을 마친 후 스레드는 종료된 상태로 들어갑니다. 종료된 상태에서는 스레드가 더 이상 실행되지 않습니다.

요약하자면, 스레드의 상태는 프로그램 실행에 중요한 영향을 미칩니다. 다양한 상태와 그 의미를 이해하는 것은 효율적인 멀티스레드 프로그램을 작성하는 데 중요합니다.

참고 자료:

• Oracle 공식 문서 - Java 스레드 상태: https://docs.oracle.com/javase/8/docs/api/java/lang/Thread.State.html
• Java 멀티 스레딩 입문 튜토리얼 : https://www.journaldev.com/1162/java-thread-tutorial

위 내용은 Java 스레드의 여러 상태와 프로그램 실행에 미치는 영향에 대한 심층 연구의 상세 내용입니다. 자세한 내용은 PHP 중국어 웹사이트의 기타 관련 기사를 참조하세요!