java多线程

来源：互联网发布：申请多个淘宝账号编辑：程序博客网时间：2024/06/15 04:08

多线程作为Java中很重要的一个知识点，在此还是有必要总结一下的。

一.线程的生命周期及五种基本状态

关于Java中线程的生命周期，首先看一下下面这张较为经典的图：

这里写图片描述

上图中基本上囊括了Java中多线程各重要知识点。掌握了上图中的各知识点，Java中的多线程也就基本上掌握了。主要包括：

Java线程具有五中基本状态

新建状态（New）：当线程对象对创建后，即进入了新建状态，如：Thread t = new MyThread();

就绪状态（Runnable）：当调用线程对象的start()方法（t.start();），线程即进入就绪状态。处于就绪状态的线程，只是说明此线程已经做好了准备，随时等待CPU调度执行，并不是说执行了t.start()此线程立即就会执行；

运行状态（Running）：当CPU开始调度处于就绪状态的线程时，此时线程才得以真正执行，即进入到运行状态。注：就绪状态是进入到运行状态的唯一入口，也就是说，线程要想进入运行状态执行，首先必须处于就绪状态中；

阻塞状态（Blocked）：处于运行状态中的线程由于某种原因，暂时放弃对CPU的使用权，停止执行，此时进入阻塞状态，直到其进入到就绪状态，才有机会再次被CPU调用以进入到运行状态。根据阻塞产生的原因不同，阻塞状态又可以分为三种：

1.等待阻塞：运行状态中的线程执行wait()方法，使本线程进入到等待阻塞状态；

2.同步阻塞 – 线程在获取synchronized同步锁失败(因为锁被其它线程所占用)，它会进入同步阻塞状态；

3.其他阻塞 – 通过调用线程的sleep()或join()或发出了I/O请求时，线程会进入到阻塞状态。当sleep()状态超时、join()等待线程终止或者超时、或者I/O处理完毕时，线程重新转入就绪状态。

死亡状态（Dead）：线程执行完了或者因异常退出了run()方法，该线程结束生命周期。

二. Java多线程的创建及启动

Java中线程的创建常见有如三种基本形式

1.继承Thread类，重写该类的run()方法。

class MyThread extends Thread {    private int i = 0;    @Override    public void run() {        for (i = 0; i < 100; i++) {            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " " + i);        }    }}

下面是main方法public class ThreadTest {    public static void main(String[] args) {        for (int i = 0; i < 100; i++) {            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " " + i);            if (i == 30) {                Thread myThread1 = new MyThread();     // 创建一个新的线程  myThread1  此线程进入新建状态                Thread myThread2 = new MyThread();     // 创建一个新的线程 myThread2 此线程进入新建状态                myThread1.start();                     // 调用start()方法使得线程进入就绪状态                myThread2.start();                     // 调用start()方法使得线程进入就绪状态            }        }    }}

如上所示，继承Thread类，通过重写run()方法定义了一个新的线程类MyThread，其中run()方法的方法体代表了线程需要完成的任务，称之为线程执行体。当创建此线程类对象时一个新的线程得以创建，并进入到线程新建状态。通过调用线程对象引用的start()方法，使得该线程进入到就绪状态，此时此线程并不一定会马上得以执行，这取决于CPU调度时机。

2.实现Runnable接口，并重写该接口的run()方法，该run()方法同样是线程执行体，创建Runnable实现类的实例，并以此实例作为Thread类的target来创建Thread对象，该Thread对象才是真正的线程对象。

class MyRunnable implements Runnable {    private int i = 0;    @Override    public void run() {        for (i = 0; i < 100; i++) {            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " " + i);        }    }}

public class ThreadTest {    public static void main(String[] args) {        for (int i = 0; i < 100; i++) {            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " " + i);            if (i == 30) {                Runnable myRunnable = new MyRunnable(); // 创建一个Runnable实现类的对象                Thread thread1 = new Thread(myRunnable); // 将myRunnable作为Thread target创建新的线程                Thread thread2 = new Thread(myRunnable);                thread1.start(); // 调用start()方法使得线程进入就绪状态                thread2.start();            }        }    }}

相信以上两种创建新线程的方式大家都很熟悉了，那么Thread和Runnable之间到底是什么关系呢？我们首先来看一下下面这个例子。

public class ThreadTest {    public static void main(String[] args) {        for (int i = 0; i < 100; i++) {            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " " + i);            if (i == 30) {                Runnable myRunnable = new MyRunnable();                Thread thread = new MyThread(myRunnable);                thread.start();            }        }    }}class MyRunnable implements Runnable {    private int i = 0;    @Override    public void run() {        System.out.println("in MyRunnable run");        for (i = 0; i < 100; i++) {            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " " + i);        }    }}class MyThread extends Thread {    private int i = 0;    public MyThread(Runnable runnable){        super(runnable);    }    @Override    public void run() {        System.out.println("in MyThread run");        for (i = 0; i < 100; i++) {            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " " + i);        }    }}

同样的，与实现Runnable接口创建线程方式相似，不同的地方在于

Thread thread = new MyThread(myRunnable);

那么这种方式可以顺利创建出一个新的线程么？答案是肯定的。至于此时的线程执行体到底是MyRunnable接口中的run()方法还是MyThread类中的run()方法呢？通过输出我们知道线程执行体是MyThread类中的run()方法。其实原因很简单，因为Thread类本身也是实现了Runnable接口，而run()方法最先是在Runnable接口中定义的方法。

public interface Runnable {     public abstract void run(); }

我们看一下Thread类中对Runnable接口中run()方法的实现：

@Override    public void run() {        if (target != null) {            target.run();        }    }

也就是说，当执行到Thread类中的run()方法时，会首先判断target是否存在，存在则执行target中的run()方法，也就是实现了Runnable接口并重写了run()方法的类中的run()方法。但是上述给到的列子中，由于多态的存在，根本就没有执行到Thread类中的run()方法，而是直接先执行了运行时类型即MyThread类中的run()方法。

3、定时器
如果线程需要执行周期性的任务，可以使用Timer类，比如，为了实现动画效果，使用TimerTask类可以周期性地调用绘画函数，并重新以反映画面的更新。
实际上，使用线程同样能实现这样的功能，在线程run()方法中执行循环，并休眠30ms，唤醒后调用更新和重绘方法。

三. Java多线程的就绪、运行和死亡状态

就绪状态转换为运行状态：当此线程得到处理器资源；

运行状态转换为就绪状态：当此线程主动调用yield()方法或在运行过程中失去处理器资源。

运行状态转换为死亡状态：当此线程线程执行体执行完毕或发生了异常。

此处需要特别注意的是：当调用线程的yield()方法时，线程从运行状态转换为就绪状态，但接下来CPU调度就绪状态中的哪个线程具有一定的随机性，因此，可能会出现A线程调用了yield()方法后，接下来CPU仍然调度了A线程的情况。

由于实际的业务需要，常常会遇到需要在特定时机终止某一线程的运行，使其进入到死亡状态。目前最通用的做法是设置一boolean型的变量，当条件满足时，使线程执行体快速执行完毕。如：

public class ThreadTest {    public static void main(String[] args) {        MyRunnable myRunnable = new MyRunnable();        Thread thread = new Thread(myRunnable);        for (int i = 0; i < 100; i++) {            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " " + i);            if (i == 30) {                thread.start();            }            if(i == 40){                myRunnable.stopThread();            }        }    }}class MyRunnable implements Runnable {    private boolean stop;    @Override    public void run() {        for (int i = 0; i < 100 && !stop; i++) {            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " " + i);        }    }    public void stopThread() {        this.stop = true;    }}

线程控制

线程睡眠 sleep()
线程睡眠是帮助其他所有线程获得运行机会的最好方法。
线程睡眠到期自动苏醒，并返回到就绪状态，不是运行状态。
sleep()是静态方法，只能控制当前正在运行的线程。
线程让步 yield()
yield()方法的作用是暂停当前正在执行的线程，并让其他线程获得执行机会。但让出的时间不可设定。yield()方法使得线程回到就绪状态，以允许具有相同优先级的其他线程获得运行机会。
线程加入
在当前线程中调用另一个线程的join()方法，则当前线程进入阻塞状态，直到另一个线程运行结束，当前线程才由阻塞转为就绪状态。

线程优先级

当应用启动时，主线程是创建的第一个用户线程，程序可以创建多个用户线程和守护线程。当所有用户线程执行完毕时，JVM终止进程。可以对不同的线程设置不同的优先级，但并不保证高优先级的线程在低优先级的线程之前执行。
一般来说，优先级高的线程会获得较多的运行机会。线程默认的优先级是创建它的执行线程的优先级，默认优先级是5，Thread类中有3个常量，定义了线程优先级范围。

static int MAX_PRIORITY:线程的最高优先级
static int MIN_PRIORITY:线程的最低优先级
static int NORM_PRIORITY:分配给线程的默认优先级
线程优先级为1-10的正整数，可以通过方法setPriority(int newPriority)更改线程的优先级，getPriority()方法获取线程的优先级。

守护线程

守护（Daemon)线程是低级别线程，它具有最低的优先级，用于为系统中的其他对象和线程提供服务。将一个用户线程设置为守护线程的方法是在线程对象创建之前调用线程对象的setDaemon()方法。典型的守护线程例子是JVM中的资源自动回收线程。它始终在低级别的状态中运行，用于监控和管理系统中的可回收资源。

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