Java-thread

1.背景

线程安全大多数时候很重要。

2.Thread

线程(英语:thread)是操作系统能够进行运算调度的最小单位。它被包含在进程之中,是进程中的实际运作单位。一条线程指的是进程中一个单一顺序的控制流,一个进程中可以并发多个线程,每条线程并行执行不同的任务。


java-thread.png

(1)Thread 五种状态

新建状态:

使用 new 关键字和 Thread 类或其子类建立一个线程对象后,该线程对象就处于新建状态。它保持这个状态直到程序 start() 这个线程。

就绪状态:

当线程对象调用了start()方法之后,该线程就进入就绪状态。就绪状态的线程处于就绪队列中,要等待JVM里线程调度器的调度。

运行状态:

如果就绪状态的线程获取 CPU 资源,就可以执行 run(),此时线程便处于运行状态。处于运行状态的线程最为复杂,它可以变为阻塞状态、就绪状态和死亡状态。

阻塞状态:

如果一个线程执行了sleep(睡眠)、suspend(挂起)等方法,失去所占用资源之后,该线程就从运行状态进入阻塞状态。在睡眠时间已到或获得设备资源后可以重新进入就绪状态。可以分为三种:
等待阻塞:运行状态中的线程执行 wait() 方法,使线程进入到等待阻塞状态。
同步阻塞:线程在获取 synchronized 同步锁失败(因为同步锁被其他线程占用)。
其他阻塞:通过调用线程的 sleep() 或 join() 发出了 I/O 请求时,线程就会进入到阻塞状态。当sleep() 状态超时,join() 等待线程终止或超时,或者 I/O 处理完毕,线程重新转入就绪状态。

死亡状态:

一个运行状态的线程完成任务或者其他终止条件发生时,该线程就切换到终止状态。

(2)Thread 常用方法

方法名称 类型 描述
public Thread(Runnable target) 构造 接收Runnable接口子类对象,实例化Thread对象
public Thread(Runnable target,String name) 构造 接收Runnable接口子类对象,实例化Thread对象,并设置线程名称
public Thread(String name) 构造 实例化Thread对象,并设置线程名称
public static Thread currentThread() 普通 返回目前正在运行的线程
public final String getName() 普通 返回线程名称
public final int getPriority() 普通 返回线程的优先级
public boolean isInterrupted() 普通 判断目前线程是否被中断
public final boolean isAlive() 普通 判断线程是否在活动
public final void join() throws Interrupted Exception 普通 等待线程死亡
public final synchronized void join(long millis) throws InterruptedException 普通 等待millis毫秒后,线程死亡
public void run() 普通 执行线程
public final void setName(String Name) 普通 设置线程名称
public final void setPriority(int newPriority) 普通 设置线程优先级
public static void sleep(long millis) throws InterruptedExeption 普通 使目前正在执行的线程休眠millis毫秒
public void start() 普通 开始执行线程
public String toString() 普通 返回代表线程的字符串
public static void yield() 普通 将目前正在执行的线程暂停,允许其他线程执行
public final void setDaemon(boolean on) 普通 将一个线程设置成后台运行

(3)Wait 方法

wait()方法是Object类里的方法,当一个线程执行到wait()方法时,它就进入到一个和该对象相关的等待池中,同时失去(释放)了对象的机锁(暂时失去机锁,wait(long timeout)超时时间到后还需要返还对象锁),其他线程可以访问。

wait()使用notify或者notifyAll或者指定睡眠时间来唤醒当前等待池中的线程。

wait()必须放在synchronized block中,否则会在program runtime时扔出 ”java.lang.IllegalMonitorStateException“ 异常。

sleep()和wait()方法的最大区别是:

sleep()睡眠时,保持对象锁,仍然占有该锁

wait()睡眠时,释放对象锁。

wait()和sleep()都可以通过interrupt()方法打断线程的暂停状态,从而使线程立刻抛出InterruptedException(但不建议使用该方法)。

3.代码

public class ThreadA extends Thread {
    public ThreadA(String name) {
        super(name);
    }

    @Override
    public void run() {
        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            try {
                if (!this.isInterrupted()) {
                    Thread.currentThread().sleep(50);
                    System.out.println("线程" + getName() + ":" + i);
                }
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }
}
public class ThreadB extends Thread {
    public ThreadB(String name) {
        super(name);
    }

    @Override
    public void run() {
        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            try {
                Thread.currentThread().sleep(100);
                System.out.println("线程" + getName() + ":" + i);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }
}
public class Application {
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        ThreadA threadA = new ThreadA("A");
        ThreadB threadB = new ThreadB("B");
//        testNormal(threadA, threadB);
//        testWait(threadA, threadB);
//        testJoin(threadA, threadB);
        testInterrupt(threadA, threadB);
        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            System.out.println("主线程:" + i);
        }
    }

    public static void testNormal(ThreadA threadA, ThreadB threadB) {
        System.out.println("======普通线程启动======");
        threadA.start();
        threadB.start();
    }

    public static void testWait(ThreadA threadA, ThreadB threadB) throws InterruptedException {
        System.out.println("======wait 测试======");
        threadA.start();
        synchronized (threadA) {
            threadA.wait();
        }
        threadB.start();
        synchronized (threadA) {
            threadA.notify();
        }
    }

    public static void testJoin(ThreadA threadA, ThreadB threadB) throws InterruptedException {
        System.out.println("======join 测试======");
        threadA.start();
        threadA.join();
        threadB.start();
    }

    public static void testInterrupt(ThreadA threadA, ThreadB threadB) throws InterruptedException {
        System.out.println("======interrupt 测试======");
        threadA.start();
        threadA.interrupt();
        threadB.start();
    }
}

4.总结

CRUD谁都会,为了写出优秀的代码,必须静下心来学习。

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