Java 多线程基础

来源：互联网发布：美国传播学专业知乎编辑：程序博客网时间：2024/06/06 03:41

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Java中创建线程主要有三种方式：

一、继承Thread类创建线程类

（1）定义Thread类的子类，并重写该类的run方法，该run方法的方法体就代表了线程要完成的任务。因此把run()方法称为执行体。

（2）创建Thread子类的实例，即创建了线程对象。

（3）调用线程对象的start()方法来启动该线程。

[java] view plain copy
package com.thread;  
  
public class FirstThreadTest extends Thread{  
    int i = 0;  
    //重写run方法，run方法的方法体就是现场执行体  
    public void run()  
    {  
        for(;i<100;i++){  
        System.out.println(getName()+"  "+i);  
          
        }  
    }  
    public static void main(String[] args)  
    {  
        for(int i = 0;i< 100;i++)  
        {  
            System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"  : "+i);  
            if(i==20)  
            {  
                new FirstThreadTest().start();  
                new FirstThreadTest().start();  
            }  
        }  
    }  
  
}  

上述代码中Thread.currentThread()方法返回当前正在执行的线程对象。GetName()方法返回调用该方法的线程的名字。

二、通过Runnable接口创建线程类

（1）定义runnable接口的实现类，并重写该接口的run()方法，该run()方法的方法体同样是该线程的线程执行体。

（2）创建 Runnable实现类的实例，并依此实例作为Thread的target来创建Thread对象，该Thread对象才是真正的线程对象。

（3）调用线程对象的start()方法来启动该线程。

示例代码为：

[java] view plain copy
package com.thread;  
  
public class RunnableThreadTest implements Runnable  
{  
  
    private int i;  
    public void run()  
    {  
        for(i = 0;i <100;i++)  
        {  
            System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" "+i);  
        }  
    }  
    public static void main(String[] args)  
    {  
        for(int i = 0;i < 100;i++)  
        {  
            System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" "+i);  
            if(i==20)  
            {  
                RunnableThreadTest rtt = new RunnableThreadTest();  
                new Thread(rtt,"新线程1").start();  
                new Thread(rtt,"新线程2").start();  
            }  
        }  
  
    }  
  
}  

三、通过Callable和Future创建线程

（1）创建Callable接口的实现类，并实现call()方法，该call()方法将作为线程执行体，并且有返回值。

（2）创建Callable实现类的实例，使用FutureTask类来包装Callable对象，该FutureTask对象封装了该Callable对象的call()方法的返回值。

（3）使用FutureTask对象作为Thread对象的target创建并启动新线程。

（4）调用FutureTask对象的get()方法来获得子线程执行结束后的返回值

实例代码：

[java] view plain copy
package com.thread;  
  
import java.util.concurrent.Callable;  
import java.util.concurrent.ExecutionException;  
import java.util.concurrent.FutureTask;  
  
public class CallableThreadTest implements Callable<Integer>  
{  
  
    public static void main(String[] args)  
    {  
        CallableThreadTest ctt = new CallableThreadTest();  
        FutureTask<Integer> ft = new FutureTask<>(ctt);  
        for(int i = 0;i < 100;i++)  
        {  
            System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" 的循环变量i的值"+i);  
            if(i==20)  
            {  
                new Thread(ft,"有返回值的线程").start();  
            }  
        }  
        try  
        {  
            System.out.println("子线程的返回值："+ft.get());  
        } catch (InterruptedException e)  
        {  
            e.printStackTrace();  
        } catch (ExecutionException e)  
        {  
            e.printStackTrace();  
        }  
  
    }  
  
    @Override  
    public Integer call() throws Exception  
    {  
        int i = 0;  
        for(;i<100;i++)  
        {  
            System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" "+i);  
        }  
        return i;  
    }  
  
}  

二、创建线程的三种方式的对比

采用实现Runnable、Callable接口的方式创见多线程时，优势是：

线程类只是实现了Runnable接口或Callable接口，还可以继承其他类。

在这种方式下，多个线程可以共享同一个target对象，所以非常适合多个相同线程来处理同一份资源的情况，从而可以将CPU、代码和数据分开，形成清晰的模型，较好地体现了面向对象的思想。

劣势是：

编程稍微复杂，如果要访问当前线程，则必须使用Thread.currentThread()方法。

使用继承Thread类的方式创建多线程时优势是：

编写简单，如果需要访问当前线程，则无需使用Thread.currentThread()方法，直接使用this即可获得当前线程。

劣势是：

线程类已经继承了Thread类，所以不能再继承其他父类。

Java多线程的状态

1. New(新建)

当用new操作符创建一个新线程时，如 new Thread(r), 该线程还没有开始运行。这意味着它的状态是new。

当一个线程处在new状态，程序还没有开始运行线程中的代码。在线程运行之前还有一些基础工作要做。

2. Runnable(可运行)

一旦调用start()方法，线程就处于runnable状态。可以可运行的线程可能正在运行也可能没有运行，这取决于操作系统给线程提供运行的时间(这就是为什么这个状态成为可运行而不是运行)

事实上，运行中的线程被中断，目的是为了让他们线程获得运行机会。线程调度的细节依赖于操作系统提供的服务。抢占式调度系统给每一个可运行线程一个时间片来执行任务。当时间片用完，操作系统剥夺该线程的运行权，并给另一个线程可运行机会。当选择下一个线程时，操作系统考虑线程的优先级。

3. Blocked(被阻塞)

4. Waiting(等待)

5.Timed Waiting(计时等待)

当线程处于被阻塞或等待状态时，它暂时不活动。它不运行任何代码且消耗最少的资源。直到线程调度器重新激活它。细节取决于它是怎样达到非活动状态的。

* 当一个线程试图获取一个内部的对象锁(而不是java.util.concurrent库里的锁), 而该锁被其他线程持有，则该线程进入阻塞状态。当其他线程释放该锁，并且线程调度器允许本线程持有它的时候，该线程将变成非阻塞状态。

* 当线程通知另一个线程通知调度器一个条件时，它自己进入等待状态。在调用Object.wait方法或Thread.join方法，或者是等待java.util.concurrent库中的Lock或Condition时，就会出现这种情况。实际上，被阻塞状态与被等待状态是有很大不同的。

* 有几个方法有一个超时参数。调用它们导致线程进入计时等待(timed waiting)状态。这一状态将一直保持到超时期满或者接收到适当的通知。带有超时参数的方法有Thread.sleep和Object.wait, Thrad.join, Lock.tryLock以及Condition.await的计时版。

6. Terminated(被终止)

线程因如下两个原因之一而被终止:

1) 因为run方法正常退出而自然死亡

2) 因为一个没有捕获的异常终止了run方法二意外死亡

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