线程2：线程的生命周期与控制

1.线程的生命周期
线程是一个动态执行的过程，它也有一个从产生到死亡的过程。

(1)生命周期的五种状态

   新建（new Thread）
当创建Thread类的一个实例（对象）时，此线程进入新建状态（未被启动）。
例如：Thread  t1=new Thread();

就绪（runnable）
线程已经被启动，正在等待被分配给CPU时间片，也就是说此时线程正在就绪队列中排队等候得到CPU资源。例如：t1.start();

运行（running）
线程获得CPU资源正在执行任务（run()方法），此时除非此线程自动放弃CPU资源或者有优先级更高的线程进入，线程将一直运行到结束。

死亡（dead）
当线程执行完毕或被其它线程杀死，线程就进入死亡状态，这时线程不可能再进入就绪状态等待执行。

自然终止：正常运行run()方法后终止

异常终止：调用stop()方法让一个线程终止运行

堵塞（blocked）
由于某种原因导致正在运行的线程让出CPU并暂停自己的执行，即进入堵塞状态。

正在睡眠：用sleep(long t) 方法可使线程进入睡眠方式。一个睡眠着的线程在指定的时间过去可进入就绪状态。

正在等待：调用wait()方法。（调用motify()方法回到就绪状态）

线程的优先级

　　1.线程的优先级及设置

　　线程的优先级是为了在多线程环境中便于系统对线程的调度，优先级高的线程将优先执行。

　　一个线程的优先级设置遵从以下原则：

　　线程创建时，子继承父的优先级。

　　线程创建后，可通过调用setPriority()方法改变优先级。

　　线程的优先级是1-10之间的正整数。

　　1- MIN_PRIORITY

　　10-MAX_PRIORITY

　　5-NORM_PRIORITY

　　如果什么都没有设置，默认值是5。

　　但是不能依靠线程的优先级来决定线程的执行顺序。

 

　　2.线程的调度策略

　　线程调度器选择优先级最高的线程运行。但是，如果发生以下情况，就会终止线程的运行：

　　线程体中调用了yield()方法，让出了对CPU的占用权。

　　线程体中调用了sleep()方法，使线程进入睡眠状态。

　　线程由于I/O操作而受阻塞。

　　另一个更高优先级的线程出现。

　　在支持时间片的系统中，该线程的时间片用完。

1、sleep()

使当前线程（即调用该方法的线程）暂停执行一段时间，让其他线程有机会继续执行，但它并不释放对象锁。也就是说如果有synchronized同步快，其他线程仍然不能访问共享数据。注意该方法要捕捉异常。

例如有两个线程同时执行(没有synchronized)一个线程优先级为MAX_PRIORITY，另一个为MIN_PRIORITY，如果没有Sleep()方法，只有高优先级的线程执行完毕后，低优先级的线程才能够执行；但是高优先级的线程sleep(500)后，低优先级就有机会执行了。

总之，sleep()可以使低优先级的线程得到执行的机会，当然也可以让同优先级、高优先级的线程有执行的机会。

2、join()

join()方法使调用该方法的线程在此之前执行完毕，也就是等待该方法的线程执行完毕后再往下继续执行。注意该方法也需要捕捉异常。

 

3、yield()

该方法与sleep()类似，只是不能由用户指定暂停多长时间，并且yield（）方法只能让同优先级的线程有执行的机会。

 

4、wait()和notify()、notifyAll()

 

这三个方法用于协调多个线程对共享数据的存取，所以必须在synchronized语句块内使用。synchronized关键字用于保护共享数据，阻止其他线程对共享数据的存取，但是这样程序的流程就很不灵活了，如何才能在当前线程还没退出synchronized数据块时让其他线程也有机会访问共享数据呢？此时就用这三个方法来灵活控制。

wait()方法使当前线程暂停执行并释放对象锁标示，让其他线程可以进入synchronized数据块，当前线程被放入对象等待池中。当调用notify()方法后，将从对象的等待池中移走一个任意的线程并放到锁标志等待池中，只有锁标志等待池中线程能够获取锁标志；如果锁标志等待池中没有线程，则notify()不起作用。

notifyAll()则从对象等待池中移走所有等待那个对象的线程并放到锁标志等待池中。

注意 这三个方法都是java.lang.Object的方法。

二、run和start()

把需要处理的代码放到run()方法中，start()方法启动线程将自动调用run()方法，这个由java的内存机制规定的。并且run()方法必需是public访问权限，返回值类型为void。

三、关键字synchronized

该关键字用于保护共享数据，当然前提条件是要分清哪些数据是共享数据。每个对象都有一个锁标志，当一个线程访问到该对象，被Synchronized修饰的数据将被"上锁"，阻止其他线程访问。当前线程访问完这部分数据后释放锁标志，其他线程就可以访问了。

四、wait()和notify(),notifyAll()是Object类的方法，sleep()和yield()是Thread类的方法。

(1)、常用的wait方法有wait()和wait(long timeout);

void wait() 在其他线程调用此对象的 notify() 方法或者 notifyAll()方法前，导致当前线程等待。

void wait(long timeout)在其他线程调用此对象的notify() 方法 或者 notifyAll()方法，或者超过指定的时间量前，导致当前线程等待。

wait()后，线程会释放掉它所占有的“锁标志”，从而使线程所在对象中的其他shnchronized数据可被别的线程使用。

wait()h和notify()因为会对对象的“锁标志”进行操作，所以他们必需在Synchronized函数或者 synchronized block 中进行调用。如果在non-synchronized 函数或 non-synchronized block 中进行调用，虽然能编译通过，但在运行时会发生IllegalMonitorStateException的异常。。

(2)、Thread.sleep(long millis)必须带有一个时间参数。

sleep(long)使当前线程进入停滞状态，所以执行sleep()的线程在指定的时间内肯定不会被执行；

sleep(long)可使优先级低的线程得到执行的机会，当然也可以让同优先级的线程有执行的机会；

sleep(long)是不会释放锁标志的。

(3)、yield()没有参数

sleep 方法使当前运行中的线程睡眠一段时间，进入不可以运行状态，这段时间的长短是由程序设定的，yield方法使当前线程让出CPU占有权，但让出的时间是不可设定的。

yield()也不会释放锁标志。

实际上，yield()方法对应了如下操作；先检测当前是否有相同优先级的线程处于同可运行状态，如有，则把CPU的占有权交给次线程，否则继续运行原来的线程，所以yield()方法称为“退让”，它把运行机会让给了同等级的其他线程。

sleep 方法允许较低优先级的线程获得运行机会，但yield（）方法执行时，当前线程仍处在可运行状态，所以不可能让出较低优先级的线程此时获取CPU占有权。在一个运行系统中，如果较高优先级的线程没有调用sleep方法，也没有受到I/O阻塞，那么较低优先级线程只能等待所有较高优先级的线程运行结束，方可有机会运行。

yield()只是使当前线程重新回到可执行状态，所有执行yield()的线程有可能在进入到可执行状态后马上又被执行，所以yield()方法只能使同优先级的线程有执行的机会。