多线程之Thread
目录
一、多线程
1、实现线程的方式
1.1、实现Runnable接口
1.2、继承Thread类
1.3、实现Callable接口
1.4、对比
2、线程的生命周期
2.1、多线程状态源码
3、为什么不能多次调用start()方法
一、多线程
1、实现线程的方式
在
Java中，实现线程的方式大体上分为三种，通过实现
Runnable
接口、继承Thread
类、
实现
Callable接口。
1.1、实现Runnable接口
package com.ceam.thread;
/**
* @author CeaM
* 2022/08/30 20:12
**/
public class Task implements Runnable {
@Override
public void run() {
//TODO 在此写线程中执行的业务逻辑
}
}1.2、继承Thread类
package com.ceam.thread;
/**
* @author CeaM
* 2022/08/30 20:00
**/
public class ThreadTest extends Thread {
@Override
public void run() {
}
}1.3、实现Callable接口
package com.ceam.thread.callable;
import java.util.concurrent.Callable;
/**
* @author CeaM
* 2022/08/30 20:08
**/
public class CallableTest implements Callable<String> {
@Override
public String call() throws Exception {
//TODO 在此写在线程中执行的业务逻辑
return null;
}
}1.4、对比
1、采用实现 Runnable、Callable 接口的方式创建多线程。
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。
2、使用继承 Thread 类的方式创建多线程
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。
3、Runnable 和 Callable 的区别
1、Callable 规定（ 重写）的方法是 call()，Runnable 规定（ 重写）的方法是 run()。2、Callable 的任务执行后可返回值， 而 Runnable 的任务是不能返回值的。
3、Call 方法可以抛出异常， run 方法不可以。
4、运行 Callable 任务可以拿到一个 Future 对象， 表示异步计算的结果。它提供了检查计算是否完成的方法，以等待计算的完成，并检索计算的结果。通过 Future 对象可以了解任务执行情况， 可取消任务的执行， 还可获取执行结果。
2、线程的生命周期
- NEW：初始状态，线程被构建即new，但是还没有调用start()方法。
- RUNNABLE：可运行状态，可运行状态可以包括：运行中状态和就绪状态。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，所以会看到线程一般情况下是无序执行的。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；
- BLOCKED：阻塞状态，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，需要等待其他线程释放锁或者等待进入 synchronized 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。
- WAITING：表示等待状态，处于该状态的线程需要等待其他线程对其进行通知或中断等操作，进 而进入下一个状态。
- TIME_WAITING：超时等待状态。可以在一定的时间自行返回。
- TERMINATED：终止状态，当前线程执行完毕。
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。
2.1、多线程状态源码
public enum State {
/**
* 线程还没有启动
*/
NEW,
/**
* 可运行线程
*/
RUNNABLE,
/**
* 阻塞的，可能是在等待进入同步块/方法时被阻塞的
* WAITING 不同在于， BLOCKED 是还没有进入同步块/方法时被阻塞，WAITING 是已经进去到获取同步块的过程中了，但却获取不到锁
*/
BLOCKED,
/**
* 等待，遇到 Object#wait()、Thread.join、LockSupport#park() 这些方法时，线程就会等待
* 等待另外一个线程执行特定的操作
* 一个线程 Object.wait() 后，需要等待另外一个线程执行同一个 Object 的 notify()
* 或者线程执行 thread1.join()，等待 thread1 来打断
*/
WAITING,
TIMED_WAITING,
/**
* 终止线程
*/
TERMINATED;
}注意：
// The VM can handle all thread states
// Vm 可以处理所有的线程状态3、为什么不能多次调用start()方法
/**
* 该方法可以创建一个新的线程出来
* 启动线程，线程状态从 NEW 进入 RUNNABLE
*
* @throws IllegalThreadStateException 若线程已经启动
* @see #run()
* @see #stop()
*/
public synchronized void start() {
// 如果已经初始化，抛异常
if (threadStatus != 0)
throw new IllegalThreadStateException();
// 将当前线程加入到所在的线程组，记录为活跃线程
group.add(this);
// started 是个标识符，我们在初始化一些东西的时候，经常这么写
boolean started = false;
try {
// 这里会创建一个新的线程，执行完成之后，新的线程进入Runnable状态
start0();
// 这里执行的还是主线程
started = true;
} finally {
try {
// 如果失败，把线程从线程组中删除
if (!started) {
group.threadStartFailed(this);
}
// 这里的 catch 捕捉也是值得我们学习的，我们在工作中 catch 时也应该多用 Throwable，少用 Exception
// 比如对于异步线程抛出来的异常，Exception 是捕捉不住的，Throwable 却可以
} catch (Throwable ignore) {
/* do nothing. If start0 threw a Throwable then
it will be passed up the call stack */
}
}
}注意：
当调用start方法时，线程的状态会从NEW改为RUNNABLE，也就是threadStatus不再为初始化状态0，故再次调用start()方法就会抛出异常。Vm 可以处理所有的线程状态！！！
4、Thread类常用的方法：
- Thread.activeCount()：这个方法用于返回当前线程的线程组中活动线程的数量，返回的值只是一个估计值，因为当此方法遍历内部数据结构时，线程数可能会动态更改。）。
- Thread.checkAccess(): 检验当前正在执行的线程是否有权限修改thread的属性，这个方法我们一般不自己进行调用，Thread类的set方法在进行属性修改时都会先调用这个方法。
- Thread.currentThread()：获取当前正在运行的线程。
- Thread.dumpStack():输出线程栈，一般在debug的时候调用。
- Thread.enumerate(Thread tarray[]):??使用场景。
- Thread.getAllStackTraces():获取系统中所有线程的线程栈信息。
- thread.getName()：获取线程的名字。
- thread.getPriority()：获取线程的优先级。
- thread.getStackTrace():获取堆栈信息。
- thread.getState():获取线程状态。
- thread.getThreadGroup()：获取线程所在线程组。
- thread.interrupt()：使得指定线程中断阻塞状态，并将阻塞标志位置为true。
- thread.interrupted():测试当前线程是否被中断。
- thread.isAlive()：判断线程是否还存活着。
- thread.isDaemon()：判断线程是否是守护线程。
- thread.join()：在当前线程中加入指定线程，使得当前线程必须等待指定线程运行结束之后，才能结束。可以理解成线程插队、等待该线程终止。
- Thread.sleep(long)：强制线程睡眠一段时间。
- thread.start()：启动一个线程。
- thread.setName(name)：设置线程的名字。
- thread.setPriority(priority)：设置线程的优先级。
- thread.setDaemon(true)：将指定线程设置为守护线程。
- thread.yield()：使得当前线程退让出CPU资源，把CPU调度机会分配给同样线程优先级的线程。
- object.wait()、object.notify()、object.notifyAll()：Object类提供的线程等待和线程唤醒方法。