java多线程并发(二)--线程的生命周期及方法详解

时间:2024-04-09 15:33:39

  上篇随笔介绍了线程的相关基础知识以及新启线程的几种方法,本片将继续介绍线程的生命周期及方法详解。

一、线程的生命周期

  在Thread代码中,线程的状态被分为6种

public enum State {
/**
* 尚未启动的线程处于此状态
*/
NEW, /**
* 在java虚拟机中执行或等待其他资源的线程处于此状态
*/
RUNNABLE, /**
* 被阻塞等待监视器锁定的线程处于此状态*/
BLOCKED, /**
* 正在等待另一个线程执行特定动作的线程处于此状态*/
WAITING, /**
* 正在等待另一个线程执行动作到达指定等待时间的线程处于此状态*/
TIMED_WAITING, /**
* 已退出的线程处于此状态
*/
TERMINATED;
}

  而通常我们讨论的状态为5种:

  1. 新建(New):创建尚未启动的线程;
  2. 就绪(Runnable):此时线程已经具备运行的能力,是“可执行状态”,但尚未运行,即调用了Thread类的start();
  3. 运行(Running):线程获得了CPU权限,由就绪状态进入运行状态(线程也只能由就绪状态进入运行状态);
  4. 阻塞(Blocked):阻塞状态是因为线程因为某种原因放弃CPU执行权,暂时停止运行。直到线程进入就绪状态,才有机会进入就绪状态,阻塞的情况分为3种:(1)等待阻塞--通过调用wait()方法,使线程等待某工作完成;(2)同步阻塞--线程获取synchronized同步锁失败,锁被其他线程占用;(3)其他阻塞--通过调用线程的sleep()或者join()发出IO请求时,线程会进入阻塞状态,当sleep状态超时或join等待线程终止、超时、或者IO处理完成是,线程重新进入就绪状态;
  5. 死亡(Dead):线程执行完了或者因为一场退出了run()方法,线程结束生命周期。

java多线程并发(二)--线程的生命周期及方法详解

 二、Thread常用方法

  1、常用构造方法:

Thread();
Thread(Runnable target) ;
Thread(Runnable target, String name);
Thread(String name)

  2、设置线程属性的方法:

public final void setDaemon(boolean on)//将此线程标记为daemon线程或用户线程
public final synchronized void setName(String name)//将此线程的名称更改为等于参数name 。
public void setContextClassLoader(ClassLoader cl)//设置此线程的上下文ClassLoader
public final void setPriority(int newPriority)//更改此线程的优先级

  3、获取线程属性的方法

public long getId()//返回此线程的标识符
public final String getName()//返回此线程的名称
public ClassLoader getContextClassLoader()//返回此Thread的上下文ClassLoader
public final int getPriority()//返回此线程的优先级
public Thread.State getState()//返回此线程的状态
public final ThreadGroup getThreadGroup()//返回此线程所属的线程组

  4、start()方法

public synchronized void start()

  start()方法启动线程,开始调用线程的run()方法。

  5、run()方法

public void run()

  run()是线程在执行状态下需要执行的方法,线程调用start()之后会调用该方法。不能直接使用该方法,直接使用的话,并不是通过线程调用,而是仅仅作为一个普通对象的普通方法调用。请看如下例子:

class MyThread extends Thread{
public MyThread(String name){
super(name);
}
@Override
public void run() {
System.out.println("当前是[" + Thread.currentThread().getName() + "]线程!");
}
} public class Test{
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
Thread thread1 = new MyThread("线程1");
Thread thread2 = new MyThread("线程2"); thread1.start();
Thread.sleep(500);
thread2.run(); }
}

  结果如下:

java多线程并发(二)--线程的生命周期及方法详解

  可以看到直接调用thread2.run(),新建的线程对象并没有启动,当前线程仍然是main线程。

  7、currentThread()

public static native Thread currentThread;//返回对当前正在执行的线程对象的引用

  currentThread()方法是静态本地方法,不是通过线程对象调用,而是通过Thread类调用。

  6、sleep()方法

public static native void sleep(long millis) throws InterruptedException;

  7、sleep()方法也是静态本地方法,通过thread调用。 

class MyThread extends Thread{
public MyThread(String name){
super(name);
}
@Override
public void run() {
System.out.println("当前是[" + Thread.currentThread().getName() + "]线程!");
long time1 = System.currentTimeMillis();
try {
Thread.sleep(500);
long time2 = System.currentTimeMillis();
System.out.println("[" + Thread.currentThread().getName() + "]线程休眠" + (time2-time1) + "毫秒!");
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
} }
} public class Test{
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
for (int i=0;i<3;i++){
Thread thread = new MyThread("线程" +i);
thread.start();
}
}
}

  执行结果:

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  8、isAlive()方法

public final native boolean isAlive();//测试这个线程是否活着,线程已经被启动,并且尚未死亡

  9、interrupt()、isInterrupted()和interrupted()

public void interrupt() //中断这个线程(线程实例)

/**
* 测试当前线程是否中断。 该方法可以清除线程的中断状态 。
* 换句话说,如果这个方法被连续调用两次,那么第二个调用将返回false
* (除非当前线程再次中断,在第一个调用已经清除其中断状态之后,在第二个调用之前已经
* 检查过)。
* 忽略线程中断,因为线程在中断时不存在将被该方法返回false所反映
*/
public static boolean interrupted() {
return currentThread().isInterrupted(true);
} /**
* 测试这个线程是否被中断。 线程的中断状态不受此方法的影响。(线程实例)
*/
private native boolean isInterrupted(boolean ClearInterrupted)

  interrupt()方法用来中断请求,调用它时,并不是直接将线程中断,而是将线程的中断状态位改为中断状态,isInterrupted()返回为true;interrupt()的作用更像是通知线程中断,线程选择执行完任务后再中断。

  下面两个例子更好的解释这种原理:

  • class MyThread extends Thread{
    @Override
    public void run() {
    for (int i=0;i<1000;i++){
    System.out.println("是否已下达中断指令?" + isInterrupted());
    }
    }
    } public class Test{
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
    Thread thread = new MyThread();
    thread.start();
    Thread.sleep(10);
    thread.interrupt();
    }
    }

  执行结果: java多线程并发(二)--线程的生命周期及方法详解

  可以看到,在调用interrupt()方法后,线程的run()方法仍在执行,直到正常执行结束。

  • class MyThread extends Thread{
    @Override
    public void run() {
    for (int i=0;i<1000;i++){
    System.out.println("是否已下达中断指令?" + interrupted());
    }
    }
    } public class Test{
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
    Thread thread = new MyThread();
    thread.start();
    Thread.sleep(10);
    thread.interrupt();
    }
    }

    执行结果:java多线程并发(二)--线程的生命周期及方法详解

    可以看到,再调用interrupt()方法后,中断标志位已经修改为true,interrupted()的第一次调用返回true,后面调用均返回false。这是因为,当中断标志位被interrupt()修改位true时,在调用interrupted(),确实会返回true,但这时本地方法interrupted()会将中断标志位恢复,所以后面调用均显示false。

  同时需要注意interrupted()返回的是当前线程的标志位!!!!例子:

class MyThread extends Thread{
@Override
public void run() {
for (int i = 0; i < 10; i++) {
System.out.println("i="+(i+1));
}
}
} public class Test{
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
MyThread thread=new MyThread();
thread.start();
thread.interrupt();
System.out.println("第一次调用thread.isInterrupted():"+thread.isInterrupted());
System.out.println("第二次调用thread.isInterrupted():"+thread.isInterrupted());
//测试interrupted()函数
System.out.println("第一次调用thread.interrupted():"+thread.interrupted());
System.out.println("第二次调用thread.interrupted():"+thread.interrupted());
System.out.println("thread是否存活:"+thread.isAlive());
}
}

  上一个例子中,两次interrupted()方法都返回false,是因为该方法在main方法中调用,因此反应的并不是MyThread实例对象是否中断,而是main线程是否中断!!!!

  interrupt()并不是真正意义上的中断线程,而是通知线程该中断了。

  对于一个线程,调用interrupt()时:

  ①正常执行任务时,当线程处于阻塞状态(例如处于sleep, wait, join 等状态),线程会立即退出阻塞状态,并抛出一个InterruptedException异常。仅此而已。

   ②当线程处于正常执行状态,则将该线程的中断标志改为true,并不影响线程的正常运行。

  stop()虽然可以是线程终止,但是并不能一定及时释放资源,已废弃。

  当确实需要即刻中断线程时,可以这样做:

  ①在正常运行任务时,经常检查本线程的中断标志位,如果被设置了中断标志就自行停止线程。(通过while关键字)

  ②在调用阻塞方法时正确处理InterruptedException异常。(例如,catch异常后就结束线程,return关键字结束线程。)

  10、yield()方法

public static native void yield();//暂停当前正在执行的线程对象,并执行其他线程使用较少

  ①yield()使当前线程交出CPU权限,是CPU去执行其他线程;

  ②yield()方法和sleep()方法类似,不会释放锁,但yield()方法不能控制具体交出CPU的时间;

  ③yield()只能使相同优先级的线程获取CPU执行的机会;

  ④yield()不会是线程进入阻塞状态,只会使线程重新进入就绪状态,等待获取CPU执行权的机会。

  11、join方法

public final void join() throws InterruptedException {
join(0);
} public final synchronized void join(long millis) throws InterruptedException;
public final synchronized void join(long millis, int nanos) throws InterruptedException;

  join()方法是等待调用方法的线程死亡,意思是该线程需要先执行完毕才会执行后面的线程。

  例子:

class MyThread extends Thread{

    public MyThread(String name){
setName(name);
}
@Override
public void run() {
System.out.println("[" + Thread.currentThread().getName() + "]执行...");
}
} /**
*
*/ public class Test{
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
Thread thread1 = new MyThread("线程1");
thread1.start();
thread1.join();
System.out.println("没有join()会优先打印这条语句!!!");
}
}

  执行结果:

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  12、stop()、resume()、suspend()均已不建议使用,就不介绍了。