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2019-11-21 23:00:16
1.传统方式创建一个线程
/** * 传统方式 */ private static void thread01(){ new Thread(new Runnable() { @Override public void run() { //业务代码 System.out.println("传统方式创建线程-》"+Thread.currentThread().getName()); } }).start(); }
2. java8 lambda方式创建
/** * java8 lambda方式创建 */ private static void thread02(){ new Thread(()->{ //业务代码 System.out.println("lambda方式创建线程-》"+Thread.currentThread().getName()); }).start(); }
通过上面方式我们可以看出lambda的便捷
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Java创建线程
2022-04-05 22:49:44既然说到线程,在这里就给大家普及一下线程。 线程(Thread): 是操作系统能够进行运算调度的最小单位。 它被包含在进程之中,是进程中的实际运作单位。 一个线程指的是进程中一个单一顺序的控制流。 ...目录
创建线程的第二种方式:使用 Thread(Runnable target) 构造方法,创建对象
既然说到线程,在这里就给大家普及一下线程。
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线程(Thread):
- 是操作系统能够进行运算调度的最小单位。
- 它被包含在进程之中,是进程中的实际运作单位。
- 一个线程指的是进程中一个单一顺序的控制流。
🥂🥂🥂
其实:进程在我们计算机中我们随时都在使用:按住 Ctrl + shift + esc
这个就是一个进程,在计算机中,线程就是进程中的一个执行单元。
那么,进程是什么呢?
进程:简简单单,我们日常中使用的QQ就是一个进程,进程可以理解为就是一个软件,线程则就是这个软件中的一些功能,多个线程同时工作,才能使得进程工作。🤔🤔🤔。
使用官方的话来描述进程:
是计算机中的程序关于某数据集合上的一次运行活动,是操作系统进行资源分配与调度的基本单位。
接下来,就让我们步入主题:
⏰⏰⏰⏰⏰⏰⏰⏰⏰⏰⏰⏰⏰⏰⏰⏰⏰⏰⏰⏰
在 Java 中,是这样说线程的:
Java中,Thread类定义为:继承 了祖先类 Object ,实现了 Runable 接口。
public class Thread extends Object implements Runnable
线程是程序(进程)中执行的线程。
Java虚拟机允许应用程序同时执行多个执行线程。
每个线程都有优先权。 具有较高优先级的线程优先于优先级较低的线程执行。 每个线程可能也可能不会被标记为守护程序。 当在某个线程中运行的代码创建一个新的Thread对象时,新线程的优先级最初设置为等于创建线程的优先级,并且当且仅当创建线程是守护进程时才是守护线程。当Java虚拟机启动时,通常有一个非守护进程线程(通常调用某些指定类的名为main的方法)。 Java虚拟机将继续执行线程,直到发生以下任一情况:
已经调用了Runtime类的exit方法,并且安全管理器已经允许进行退出操作。
所有不是守护进程线程的线程都已经死亡,无论是从调用返回到run方法还是抛出超出run方法的run 。
创建一个新的执行线程有两种方法。第一种:创建一个类实现 Thread 类
package stu.my.cdn.creadthread.p1; /** * 创建线程的第一种方式:创建类,实现 Thread 方法 */ public class MyThread extends Thread { /** * run () 方法就是子线程要执行的代码 */ @Override public void run() { System.out.println("这是子线程打印的东西"); } /** * 主线程 main */ public static void main(String [] args) { System.out.println("JVM 启动 main线程,main线程执行了main方法"); // 创建子线程对象 MyThread thread = new MyThread(); // 启动线程----启动线程后,会自动执行自定义类中的 run 方法 thread.start(); System.out.println("mian 主线程执行结束"); } }
以下是程序的输出结果:
这种程序执行分为三种方式:
串行:特殊的并行,程序排队执行,比较耗时,但安全。
并发:一个程序执行,在等待阶段,下一个开始。
并行:简单粗暴,程序一起开始执行,一般效率高。
从硬件角度来说:如果是单核 CPU ,一个处理器一次只能执行一个线程的情况下,处理器可以使用时间片轮转技术,可以让 CPU 快速的在各个线程之间进行切换,对用户来说,感觉是三个线程在同时执行,如果是多核 CPU ,可以为不同的线程分配不同的 CPU 内核。
package stu.my.cdn.creadthread.p2; public class MyThread2 extends Thread{ @Override public void run() { // 处理异常快捷键 ,选中代码: Ctrl + Alt + T try { for(int i = 1; i <= 5; i++){ System.out.println("子线程==>" + i); int time = (int) (Math.random() * 1000); Thread.sleep(time); // 线程睡觉,单位是 毫秒, 1s = 1000ms } } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } } public static void main(String[] args) { MyThread2 myThread2 = new MyThread2(); myThread2.start(); // 开启子线程 try { for(int i = 1; i <= 5; i++){ System.out.println("主线程main==>" + i); int time = (int) (Math.random() * 1000); Thread.sleep(time); // 线程睡觉,单位是 毫秒, 1s = 1000ms } } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } } }
第一次执行顺序:
第二次执行顺序 :
创建线程的第二种方式:使用 Thread(Runnable target) 构造方法,创建对象
如果已经类已经有了继承的父类,则第一种方式便不再使用这种情况,(因为在JAVA中一个类只能有一个父类):🤔🤔🤔🤔
那我们便可以使用这种方式:实现接口,使用构造方法,创建线程:
package stu.my.cdn.creadthread.p3; /** * 当线程已经有父类了,就不能继承 Thread 类的形式创建线程了,可以使用 Runnable 接口的形式 */ public class MyRunnable implements Runnable{ /** * 这里的 run 方法 就相当于我们日常中使用的 main 方法 * 一旦 线程 start() 就会执行这个方法 */ @Override public void run() { for(int i = 0; i <= 5; i++){ System.out.println("MyRunnable implements Runnable 's run method:" + i); } } public static void main(String[] args) { // 创建 Runnable 接口的实现类 MyRunnable myRunnable = new MyRunnable(); // 使用 Runnable 的 Thread(Runnable target) 方法,创建线程对象 Thread thread = new Thread(myRunnable); // 开启线程 thread.start(); // main 线程 for (int i = 1; i <= 5; i++){ System.out.println("Runnable is main:" +i);; } // 使用匿名内部内实现 Thread thread1 = new Thread(new Runnable() { @Override public void run() { for(int i = 0; i < 5; i++){ System.out.println("use anonymous interior class finished thread create :" + i); } } }); // 开启 thread1 thread1.start(); } }
一样,线程每次并行执行,根据 CPU 核数的不同和允许执行线程的数量,利用对应的技术,在各个线程之间切换,提高执行的效率。
本期就到这里~~~
感谢大家阅读~~~
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java 多线程之继承Thread类实现创建多线程及实现Runnable接口创建多线程
2018-11-23 00:03:07java 多线程之继承Thread类实现创建多线程1.Java 多线程之Thread类2.继承Thread类实现创建多线程3.Thread类常用的方法 1.Java 多线程之Thread类 Java语言的JVM允许程序运行多个线程,它通过java.lang.Thread类...java 多线程之继承Thread类实现创建多线程及实现Runnable接口创建多线程
1.Java 多线程之Thread类
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Java语言的JVM允许程序运行多个线程,它通过java.lang.Thread类来实现。
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Thread类的特性
① 每个线程都是通过某个特定Thread对象的run()方法来完成操作的,经常把run()方法的主体称为线程体
② 通过该Thread对象的start()方法来调用这个线程 -
Thread类构造方法
① Thread():创建新的Thread对象
② Thread(String threadname):创建线程并指定线程实例名
③ Thread(Runnable target):指定创建线程的目标对象,它实现了Runnable接口中的run方法
④ Thread(Runnable target, String name):创建新的Thread对象
2.继承Thread类实现创建多线程
- 创建一个子线程,完成1-100之间的自然数的输出,同的主线程执行同样的操作 创
- 步骤
- 定义子类继承Thread类。
- 子类中重写Thread类中的run方法。
- 创建Thread子类对象,即创建了线程对象。
- 调用线程对象start方法:启动线程,调用run方法
//1.继承Thread class SubThread extends Thread{ //2.重写Threa类的run()方法、方法内实现此子线程要完成的工作 public void run() { for (int i = 1; i <= 100; i++) { System.out.println(Thread.currentThread().getName()+ ":"+i); } } } public class TestThread { public static void main(String[] args) { //3.创建一个子类的对象 SubThread st = new SubThread(); SubThread st1 = new SubThread(); //4.调用线程的start()方法,启动此线程:调用相应的run()方法; //5.一个线程只能执行依次start();且不能调用run(),如需多次启动start()则需带新建类对象 st.start(); for (int i = 1; i <= 100; i++) { System.out.println(Thread.currentThread().getName()+ ":"+i); } } }
- 运行输出结果
5. 运行过程为下图的运行过程,然后子线程和主线程谁抢到资源就打印谁
3.通过实现Runnable接口的方式创建多线程
- 实现一个子线程输出1-100到偶数。
- 步骤
1)定义子类,实现Runnable接口。
2)子类中重写Runnable接口中的run方法。
3)通过Thread类含参构造器创建线程对象。
4)将Runnable接口的子类对象作为实际参数传递给Thread类的构造方法中。
5)调用Thread类的start方法:开启线程,调用Runnable子类接口的run方法。 - demo
// 1.创建一个实现了Runnable接口的类 class RunnableClass implements Runnable{ //2.实现接口的抽象方法 @Override public void run() { //子线程要执行的代码 for (int i = 1; i <= 100; i++) { if(i % 2 == 0) { System.out.println(Thread.currentThread().getName()+ ":"+i); } } } } public class TestThread { public static void main(String[] args) { //3.创建一个Runnable接口实现类的对象 RunnableClass r = new RunnableClass(); //4.将此对象作为形参传递给Thread类构造器中,创建Thread类的对象,此对象即为一个线程 Thread t = new Thread(r); //要想启动一个多线程,必须调用start()方法 //5.调用start()方法,启动线程并执行run() t.start();//启动线程,执行Thread对象生成时构造器形参的run()方法 //再创建一个线程 Thread t2 = new Thread(r); t2.start(); } }
4.Thread类常用的方法
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多线程(一):创建线程和线程的常用方法
2018-09-01 19:14:23一:为什么要学多线程 应付面试 :多线程几乎是面试中必问的题,所以掌握一定的基础知识是必须的...二:进程与线程 进程 进程是资源(CPU、内存等)分配的基本单位,它是程序执行时的一个实例。程序运行时系统...分享一个朋友的人工智能教程(请以“右键”->"在新标签页中打开连接”的方式访问)。比较通俗易懂,风趣幽默,感兴趣的朋友可以去看看。
一:为什么要学多线程
- 应付面试 :多线程几乎是面试中必问的题,所以掌握一定的基础知识是必须的。
- 了解并发编程:实际工作中很少写多线程的代码,这部分代码一般都被人封装起来了,在业务中使用多线程的机会也不是很多(看具体项目),虽然代码中很少会自己去创建线程,但是实际环境中每行代码却都是并行执行的,同一时刻大量请求同一个接口,并发可能会产生一些问题,所以也需要掌握一定的并发知识
二:进程与线程
1. 进程
进程是资源(CPU、内存等)分配的基本单位,它是程序执行时的一个实例。程序运行时系统就会创建一个进程,并为它分配资源,然后把该进程放入进程就绪队列,进程调度器选中它的时候就会为它分配CPU时间,程序开始真正运行。
2. 线程
线程是一条执行路径,是程序执行时的最小单位,它是进程的一个执行流,是CPU调度和分派的基本单位,一个进程可以由很多个线程组成,线程间共享进程的所有资源,每个线程有自己的堆栈和局部变量。线程由CPU独立调度执行,在多CPU环境下就允许多个线程同时运行。同样多线程也可以实现并发操作,每个请求分配一个线程来处理。
一个正在运行的软件(如迅雷)就是一个进程,一个进程可以同时运行多个任务( 迅雷软件可以同时下载多个文件,每个下载任务就是一个线程), 可以简单的认为进程是线程的集合。
线程是一条可以执行的路径。
- 对于单核CPU而言:多线程就是一个CPU在来回的切换,在交替执行。
- 对于多核CPU而言:多线程就是同时有多条执行路径在同时(并行)执行,每个核执行一个线程,多个核就有可能是一块同时执行的。
3. 进程与线程的关系
一个程序就是一个进程,而一个程序中的多个任务则被称为线程。进程是表示资源分配的基本单位,又是调度运行的基本单位。,亦即执行处理机调度的基本单位。 进程和线程的关系:
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一个线程只能属于一个进程,而一个进程可以有多个线程,但至少有一个线程。线程是操作系统可识别的最小执行和调度单位。
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资源分配给进程,同一进程的所有线程共享该进程的所有资源。同一进程中的多个线程共享代码段(代码和常量),数据段(全局变量和静态变量),扩展段(堆存储)。但是每个线程拥有自己的栈段,栈段又叫运行时段,用来存放所有局部变量和临时变量,即每个线程都有自己的堆栈和局部变量。
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处理机分给线程,即真正在处理机上运行的是线程。
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线程在执行过程中,需要协作同步。不同进程的线程间要利用消息通信的办法实现同步。
如果把上课的过程比作进程,把老师比作CPU,那么可以把每个学生比作每个线程,所有学生共享这个教室(也就是所有线程共享进程的资源),上课时学生A向老师提出问题,老师对A进行解答,此时可能会有学生B对老师的解答不懂会提出B的疑问(注意:此时可能老师还没有对A同学的问题解答完毕),此时老师又向学生B解惑,解释完之后又继续回答学生A的问题,同一时刻老师只能向一个学生回答问题(即:当多个线程在运行时,同一个CPU在某一个时刻只能服务于一个线程,可能一个线程分配一点时间,时间到了就轮到其它线程执行了,这样多个线程在来回的切换)
4. 为什么要使用多线程
多线程可以提高程序的效率。
实际生活案例:村长要求喜洋洋在一个小时内打100桶水,可以喜洋洋一个小时只能打25桶水,如果这样就需要4个小时才能完成任务,为了在一个小时能够完成,喜洋洋就请美洋洋、懒洋洋、沸洋洋,来帮忙,这样4只羊同时干活,在一小时内完成了任务。原本用4个小时完成的任务现在只需要1个小时就完成了,如果把每只羊看做一个线程,多只羊即多线程可以提高程序的效率。
5. 多线程应用场景
- 一般线程之间比较独立,互不影响
- 一个线程发生问题,一般不影响其它线程
三:多线程的实现方式
1. 顺序编程
顺序编程:程序从上往下的同步执行,即如果第一行代码执行没有结束,第二行代码就只能等待第一行执行结束后才能结束。
public class Main { // 顺序编程 吃喝示例:当吃饭吃不完的时候,是不能喝酒的,只能吃完晚才能喝酒 public static void main(String[] args) throws Exception { // 先吃饭再喝酒 eat(); drink(); } private static void eat() throws Exception { System.out.println("开始吃饭?...\t" + new Date()); Thread.sleep(5000); System.out.println("结束吃饭?...\t" + new Date()); } private static void drink() throws Exception { System.out.println("开始喝酒?️...\t" + new Date()); Thread.sleep(5000); System.out.println("结束喝酒?...\t" + new Date()); } }
2. 并发编程
并发编程:多个任务可以同时做,常用与任务之间比较独立,互不影响。
线程上下文切换:
同一个时刻一个CPU只能做一件事情,即同一时刻只能一个线程中的部分代码,假如有两个线程,Thread-0和Thread-1,刚开始CPU说Thread-0你先执行,给你3毫秒时间,Thread-0执行了3毫秒时间,但是没有执行完,此时CPU会暂停Thread-0执行并记录Thread-0执行到哪行代码了,当时的变量的值是多少,然后CPU说Thread-1你可以执行了,给你2毫秒的时间,Thread-1执行了2毫秒也没执行完,此时CPU会暂停Thread-1执行并记录Thread-1执行到哪行代码了,当时的变量的值是多少,此时CPU又说Thread-0又该你,这次我给你5毫秒时间,去执行吧,此时CPU就找出上次Thread-0线程执行到哪行代码了,当时的变量值是多少,然后接着上次继续执行,结果用了2毫秒就Thread-0就执行完了,就终止了,然后CPU说Thread-1又轮到你,这次给你4毫秒,同样CPU也会先找出上次Thread-1线程执行到哪行代码了,当时的变量值是多少,然后接着上次继续开始执行,结果Thread-1在4毫秒内也执行结束了,Thread-1也结束了终止了。CPU在来回改变线程的执行机会称之为线程上下文切换。
public class Main { public static void main(String[] args) { // 一边吃饭一边喝酒 new EatThread().start(); new DrinkThread().start(); } } class EatThread extends Thread{ @Override public void run() { System.out.println("开始吃饭?...\t" + new Date()); try { Thread.sleep(5000); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } System.out.println("结束吃饭?...\t" + new Date()); } } class DrinkThread extends Thread { @Override public void run() { System.out.println("开始喝酒?️...\t" + new Date()); try { Thread.sleep(5000); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } System.out.println("结束喝酒?...\t" + new Date()); } }
并发编程,一边吃饭一边喝酒总共用时5秒,比顺序编程更快,因为并发编程可以同时运行,而不必等前面的代码运行完之后才允许后面的代码
本示例主要启动3个线程,一个主线程main thread、一个吃饭线程(Thread-0)和一个喝酒线程(Thread-1),共三个线程, 三个线程并发切换着执行。main线程很快执行完,吃饭线程和喝酒线程会继续执行,直到所有线程(非守护线程)执行完毕,整个程序才会结束,main线程结束并不意味着整个程序结束。
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顺序:代码从上而下按照固定的顺序执行,只有上一件事情执行完毕,才能执行下一件事。就像物理电路中的串行,假如有十件事情,一个人来完成,这个人必须先做第一件事情,然后再做第二件事情,最后做第十件事情,按照顺序做。
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并行:多个操作同时处理,他们之间是并行的。假如十件事情,两个人来完成,每个人在某个时间点各自做各自的事情,互不影响
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并发:将一个操作分割成多个部分执行并且允许无序处理,假如有十件事情,如果有一个人在做,这个人可能做一会这个不想做了,再去做别的,做着做着可能也不想做了,又去干其它事情了,看他心情想干哪个就干哪个,最终把十件事情都做完。如果有两个人在做,他们俩先分一下,比如张三做4件,李四做6件,他们各做自己的,在做自己的事情过程中可以随意的切换到别的事情,不一定要把某件事情干完再去干其它事情,有可能一件事做了N次才做完。
通常一台电脑只有一个cpu,多个线程属于并发执行,如果有多个cpu,多线程并发执行有可能变成并行执行。
3. 多线程创建方式
- 继承 Thread
- 实现 Runable
- 实现 Callable
①:继成java.lang.Thread, 重写run()方法
public class Main { public static void main(String[] args) { new MyThread().start(); } } class MyThread extends Thread { @Override public void run() { System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "\t" + Thread.currentThread().getId()); } }
Thread 类
package java.lang; public class Thread implements Runnable { // 构造方法 public Thread(Runnable target); public Thread(Runnable target, String name); public synchronized void start(); }
Runnable 接口
package java.lang; @FunctionalInterface public interface Runnable { pubic abstract void run(); }
②:实现java.lang.Runnable接口,重写run()方法,然后使用Thread类来包装
public class Main { public static void main(String[] args) { // 将Runnable实现类作为Thread的构造参数传递到Thread类中,然后启动Thread类 MyRunnable runnable = new MyRunnable(); new Thread(runnable).start(); } } class MyRunnable implements Runnable { @Override public void run() { System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "\t" + Thread.currentThread().getId()); } }
可以看到两种方式都是围绕着Thread和Runnable,继承Thread类把run()写到类中,实现Runnable接口是把run()方法写到接口中然后再用Thread类来包装, 两种方式最终都是调用Thread类的start()方法来启动线程的。
两种方式在本质上没有明显的区别,在外观上有很大的区别,第一种方式是继承Thread类,因Java是单继承,如果一个类继承了Thread类,那么就没办法继承其它的类了,在继承上有一点受制,有一点不灵活,第二种方式就是为了解决第一种方式的单继承不灵活的问题,所以平常使用就使用第二种方式其它变体写法:
public class Main { public static void main(String[] args) { // 匿名内部类 new Thread(new Runnable() { @Override public void run() { System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "\t" + Thread.currentThread().getId()); } }).start(); // 尾部代码块, 是对匿名内部类形式的语法糖 new Thread() { @Override public void run() { System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "\t" + Thread.currentThread().getId()); } }.start(); // Runnable是函数式接口,所以可以使用Lamda表达式形式 Runnable runnable = () -> {System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "\t" + Thread.currentThread().getId());}; new Thread(runnable).start(); } }
③:实现Callable接口,重写call()方法,然后包装成java.util.concurrent.FutureTask, 再然后包装成Thread
Callable:有返回值的线程,能取消线程,可以判断线程是否执行完毕
public class Main { public static void main(String[] args) throws Exception { // 将Callable包装成FutureTask,FutureTask也是一种Runnable MyCallable callable = new MyCallable(); FutureTask<Integer> futureTask = new FutureTask<>(callable); new Thread(futureTask).start(); // get方法会阻塞调用的线程 Integer sum = futureTask.get(); System.out.println(Thread.currentThread().getName() + Thread.currentThread().getId() + "=" + sum); } } class MyCallable implements Callable<Integer> { @Override public Integer call() throws Exception { System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "\t" + Thread.currentThread().getId() + "\t" + new Date() + " \tstarting..."); int sum = 0; for (int i = 0; i <= 100000; i++) { sum += i; } Thread.sleep(5000); System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "\t" + Thread.currentThread().getId() + "\t" + new Date() + " \tover..."); return sum; } }
Callable 也是一种函数式接口
@FunctionalInterface public interface Callable<V> { V call() throws Exception; }
FutureTask
public class FutureTask<V> implements RunnableFuture<V> { // 构造函数 public FutureTask(Callable<V> callable); // 取消线程 public boolean cancel(boolean mayInterruptIfRunning); // 判断线程 public boolean isDone(); // 获取线程执行结果 public V get() throws InterruptedException, ExecutionException; }
RunnableFuture
public interface RunnableFuture<V> extends Runnable, Future<V> { void run(); }
三种方式比较:
- Thread: 继承方式, 不建议使用, 因为Java是单继承的,继承了Thread就没办法继承其它类了,不够灵活
- Runnable: 实现接口,比Thread类更加灵活,没有单继承的限制
- Callable: Thread和Runnable都是重写的run()方法并且没有返回值,Callable是重写的call()方法并且有返回值并可以借助FutureTask类来判断线程是否已经执行完毕或者取消线程执行
- 当线程不需要返回值时使用Runnable,需要返回值时就使用Callable,一般情况下不直接把线程体代码放到Thread类中,一般通过Thread类来启动线程
- Thread类是实现Runnable,Callable封装成FutureTask,FutureTask实现RunnableFuture,RunnableFuture继承Runnable,所以Callable也算是一种Runnable,所以三种实现方式本质上都是Runnable实现
四:线程的状态
- 创建(new)状态: 准备好了一个多线程的对象,即执行了new Thread(); 创建完成后就需要为线程分配内存
- 就绪(runnable)状态: 调用了start()方法, 等待CPU进行调度
- 运行(running)状态: 执行run()方法
- 阻塞(blocked)状态: 暂时停止执行线程,将线程挂起(sleep()、wait()、join()、没有获取到锁都会使线程阻塞), 可能将资源交给其它线程使用
- 死亡(terminated)状态: 线程销毁(正常执行完毕、发生异常或者被打断interrupt()都会导致线程终止)
五:Thread常用方法
Thread
public class Thread implements Runnable { // 线程名字 private volatile String name; // 线程优先级(1~10) private int priority; // 守护线程 private boolean daemon = false; // 线程id private long tid; // 线程组 private ThreadGroup group; // 预定义3个优先级 public final static int MIN_PRIORITY = 1; public final static int NORM_PRIORITY = 5; public final static int MAX_PRIORITY = 10; // 构造函数 public Thread(); public Thread(String name); public Thread(Runnable target); public Thread(Runnable target, String name); // 线程组 public Thread(ThreadGroup group, Runnable target); // 返回当前正在执行线程对象的引用 public static native Thread currentThread(); // 启动一个新线程 public synchronized void start(); // 线程的方法体,和启动线程没毛关系 public void run(); // 让线程睡眠一会,由活跃状态改为挂起状态 public static native void sleep(long millis) throws InterruptedException; public static void sleep(long millis, int nanos) throws InterruptedException; // 打断线程 中断线程 用于停止线程 // 调用该方法时并不需要获取Thread实例的锁。无论何时,任何线程都可以调用其它线程的interruptf方法 public void interrupt(); public boolean isInterrupted() // 线程是否处于活动状态 public final native boolean isAlive(); // 交出CPU的使用权,从运行状态改为挂起状态 public static native void yield(); public final void join() throws InterruptedException public final synchronized void join(long millis) public final synchronized void join(long millis, int nanos) throws InterruptedException // 设置线程优先级 public final void setPriority(int newPriority); // 设置是否守护线程 public final void setDaemon(boolean on); // 线程id public long getId() { return this.tid; } // 线程状态 public enum State { // new 创建 NEW, // runnable 就绪 RUNNABLE, // blocked 阻塞 BLOCKED, // waiting 等待 WAITING, // timed_waiting TIMED_WAITING, // terminated 结束 TERMINATED; } }
public static void main(String[] args) { // main方法就是一个主线程 // 获取当前正在运行的线程 Thread thread = Thread.currentThread(); // 线程名字 String name = thread.getName(); // 线程id long id = thread.getId(); // 线程优先级 int priority = thread.getPriority(); // 是否存活 boolean alive = thread.isAlive(); // 是否守护线程 boolean daemon = thread.isDaemon(); // Thread[name=main, id=1 ,priority=5 ,alive=true ,daemon=false] System.out.println("Thread[name=" + name + ", id=" + id + " ,priority=" + priority + " ,alive=" + alive + " ,daemon=" + daemon + "]"); }
0. Thread.currentThread()
public static void main(String[] args) { Thread thread = Thread.currentThread(); // 线程名称 String name = thread.getName(); // 线程id long id = thread.getId(); // 线程已经启动且尚未终止 // 线程处于正在运行或准备开始运行的状态,就认为线程是“存活”的 boolean alive = thread.isAlive(); // 线程优先级 int priority = thread.getPriority(); // 是否守护线程 boolean daemon = thread.isDaemon(); // Thread[name=main,id=1,alive=true,priority=5,daemon=false] System.out.println("Thread[name=" + name + ",id=" + id + ",alive=" + alive + ",priority=" + priority + ",daemon=" + daemon + "]"); }
1. start() 与 run()
public static void main(String[] args) throws Exception { new Thread(()-> { for (int i = 0; i < 5; i++) { System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " " + i); try { Thread.sleep(200); } catch (InterruptedException e) { } } }, "Thread-A").start(); new Thread(()-> { for (int j = 0; j < 5; j++) { System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " " + j); try { Thread.sleep(200); } catch (InterruptedException e) { } } }, "Thread-B").start(); }
start(): 启动一个线程,线程之间是没有顺序的,是按CPU分配的时间片来回切换的。
public static void main(String[] args) throws Exception { new Thread(()-> { for (int i = 0; i < 5; i++) { System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " " + i); try { Thread.sleep(200); } catch (InterruptedException e) { } } }, "Thread-A").run(); new Thread(()-> { for (int j = 0; j < 5; j++) { System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " " + j); try { Thread.sleep(200); } catch (InterruptedException e) { } } }, "Thread-B").run(); }
注意:执行结果都是main主线程
run(): 调用线程的run方法,就是普通的方法调用,虽然将代码封装到两个线程体中,可以看到线程中打印的线程名字都是main主线程,run()方法用于封装线程的代码,具体要启动一个线程来运行线程体中的代码(run()方法)还是通过start()方法来实现,调用run()方法就是一种顺序编程不是并发编程。
有些面试官经常问一些启动一个线程是用start()方法还是run()方法,为了面试而面试。
2. sleep() 与 interrupt()
public static native void sleep(long millis) throws InterruptedException; public void interrupt();
sleep(long millis): 睡眠指定时间,程序暂停运行,睡眠期间会让出CPU的执行权,去执行其它线程,同时CPU也会监视睡眠的时间,一旦睡眠时间到就会立刻执行(因为睡眠过程中仍然保留着锁,有锁只要睡眠时间到就能立刻执行)。
- sleep(): 睡眠指定时间,即让程序暂停指定时间运行,时间到了会继续执行代码,如果时间未到就要醒需要使用interrupt()来随时唤醒
- interrupt(): 唤醒正在睡眠的程序,调用interrupt()方法,会使得sleep()方法抛出InterruptedException异常,当sleep()方法抛出异常就中断了sleep的方法,从而让程序继续运行下去
public static void main(String[] args) throws Exception { Thread thread0 = new Thread(()-> { try { System.out.println(new Date() + "\t" + Thread.currentThread().getName() + "\t太困了,让我睡10秒,中间有事叫我,zZZ。。。"); Thread.sleep(10000); } catch (InterruptedException e) { System.out.println(new Date() + "\t" + Thread.currentThread().getName() + "\t被叫醒了,又要继续干活了"); } }); thread0.start(); // 这里睡眠只是为了保证先让上面的那个线程先执行 Thread.sleep(2000); new Thread(()-> { System.out.println(new Date() + "\t" + Thread.currentThread().getName() + "\t醒醒,醒醒,别睡了,起来干活了!!!"); // 无需获取锁就可以调用interrupt thread0.interrupt(); }).start(); }
3. wait() 与 notify()
wait、notify和notifyAll方法是Object类的final native方法。所以这些方法不能被子类重写,Object类是所有类的超类,因此在程序中可以通过this或者super来调用this.wait(), super.wait()
- wait(): 导致线程进入等待阻塞状态,会一直等待直到它被其他线程通过notify()或者notifyAll唤醒。该方法只能在同步方法中调用。如果当前线程不是锁的持有者,该方法抛出一个IllegalMonitorStateException异常。wait(long timeout): 时间到了自动执行,类似于sleep(long millis)
- notify(): 该方法只能在同步方法或同步块内部调用, 随机选择一个(注意:只会通知一个)在该对象上调用wait方法的线程,解除其阻塞状态
- notifyAll(): 唤醒所有的wait对象
注意:
- Object.wait()和Object.notify()和Object.notifyall()必须写在synchronized方法内部或者synchronized块内部
- 让哪个对象等待wait就去通知notify哪个对象,不要让A对象等待,结果却去通知B对象,要操作同一个对象
Object
public class Object { public final void wait() throws InterruptedException; public final native void wait(long timeout) throws InterruptedException; public final void wait(long timeout, int nanos) throws InterruptedException; public final native void notify(); public final native void notifyAll(); }
WaitNotifyTest
public class WaitNotifyTest { public static void main(String[] args) throws Exception { WaitNotifyTest waitNotifyTest = new WaitNotifyTest(); new Thread(() -> { try { waitNotifyTest.printFile(); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } }).start(); new Thread(() -> { try { waitNotifyTest.printFile(); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } }).start(); new Thread(() -> { try { System.out.println(new Date() + "\t" + Thread.currentThread().getName() + "\t睡觉1秒中,目的是让上面的线程先执行,即先执行wait()"); Thread.sleep(1000); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } waitNotifyTest.notifyPrint(); }).start(); } private synchronized void printFile() throws InterruptedException { System.out.println(new Date() + "\t" + Thread.currentThread().getName() + "\t等待打印文件..."); this.wait(); System.out.println(new Date() + "\t" + Thread.currentThread().getName() + "\t打印结束。。。"); } private synchronized void notifyPrint() { this.notify(); System.out.println(new Date() + "\t" + Thread.currentThread().getName() + "\t通知完成..."); } }
wait():让程序暂停执行,相当于让当前,线程进入当前实例的等待队列,这个队列属于该实例对象,所以调用notify也必须使用该对象来调用,不能使用别的对象来调用。调用wait和notify必须使用同一个对象来调用。
this.notifyAll();
4. sleep() 与 wait()
① Thread.sleep(long millis): 睡眠时不会释放锁
public static void main(String[] args) throws InterruptedException { Object lock = new Object(); new Thread(() -> { synchronized (lock) { for (int i = 0; i < 5; i++) { System.out.println(new Date() + "\t" + Thread.currentThread().getName() + "\t" + i); try { Thread.sleep(1000); } catch (InterruptedException e) { } } } }).start(); Thread.sleep(1000); new Thread(() -> { synchronized (lock) { for (int i = 0; i < 5; i++) { System.out.println(new Date() + "\t" + Thread.currentThread().getName() + "\t" + i); } } }).start(); }
因main方法中Thread.sleep(1000)所以上面的线程Thread-0先被执行,当循环第一次时就会Thread.sleep(1000)睡眠,因为sleep并不会释放锁,所以Thread-1得不到执行的机会,所以直到Thread-0执行完毕释放锁对象lock,Thread-1才能拿到锁,然后执行Thread-1;
5. wait() 与 interrupt()
wait(): 方法的作用是释放锁,加入到等待队列,当调用interrupt()方法后,线程必须先获取到锁后,然后才抛出异常InterruptedException 。注意: 在获取锁之前是不会抛出异常的,只有在获取锁之后才会抛异常
所有能抛出InterruptedException的方法都可以通过interrupt()来取消的
public static native void sleep(long millis) throws InterruptedException; public final void wait() throws InterruptedException; public final void join() throws InterruptedException; public void interrupt();
notify()和interrupt()
从让正在wait的线程重新运行这一点来说,notify方法和intterrupt方法的作用有些类似,但仍有以下不同之处:-
notify/notifyAll是java.lang.Object类的方法,唤醒的是该实例的等待队列中的线程,而不能直接指定某个具体的线程。notify/notifyAll唤醒的线程会继续执行wait的下一条语句,另外执行notify/notifyAll时线程必须要获取实例的锁
-
interrupte方法是java.lang.Thread类的方法,可以直接指定线程并唤醒,当被interrupt的线程处于sleep或者wait中时会抛出InterruptedException异常。执行interrupt()并不需要获取取消线程的锁。
-
总之notify/notifyAll和interrupt的区别在于是否能直接让某个指定的线程唤醒、执行唤醒是否需要锁、方法属于的类不同
6. interrupt()
有人也许认为“当调用interrupt方法时,调用对象的线程就会InterruptedException异常”, 其实这是一种误解,实际上interrupt方法只是改变了线程的“中断状态”而已,所谓中断状态是一个boolean值,表示线程是否被中断的状态。
public class Thread implements Runnable { public void interrupt() { 中断状态 = true; } // 检查中断状态 public boolean isInterrupted(); // 检查中断状态并清除当前线程的中断状态 public static boolean interrupted() { // 伪代码 boolean isInterrupted = isInterrupted(); 中断状态 = false; } }
假设Thread-0执行了sleep、wait、join中的一个方法而停止运行,在Thread-1中调用了interrupt方法,此时线程Thread-0的确会抛出InterruptedException异常,但这其实是sleep、wait、join中的方法内部会对线程的“中断状态”进行检查,如果中断状态为true,就会抛出InterruptedException异常。假如某个线程的中断状态为true,但线程体中却没有调用或者没有判断线程中断状态的值,那么线程则不会抛出InterruptedException异常。
isInterrupted() 检查中断状态
若指定线程处于中断状态则返回true,若指定线程为非中断状态,则反回false, isInterrupted() 只是获取中断状态的值,并不会改变中断状态的值。interrupted()
检查中断状态并清除当前线程的中断状态。如当前线程处于中断状态返回true,若当前线程处于非中断状态则返回false, 并清除中断状态(将中断状态设置为false), 只有这个方法才可以清除中断状态,Thread.interrupted的操作对象是当前线程,所以该方法并不能用于清除其它线程的中断状态。interrupt()与interrupted()
- interrupt():打断线程,将中断状态修改为true
- interrupted(): 不打断线程,获取线程的中断状态,并将中断状态设置为false
public class InterrupptTest { public static void main(String[] args) { Thread thread = new Thread(new MyRunnable()); thread.start(); boolean interrupted = thread.isInterrupted(); // interrupted=false System.out.println("interrupted=" + interrupted); thread.interrupt(); boolean interrupted2 = thread.isInterrupted(); // interrupted2=true System.out.println("interrupted2=" + interrupted2); boolean interrupted3 = Thread.interrupted(); // interrupted3=false System.out.println("interrupted3=" + interrupted3); } } class MyRunnable implements Runnable { @Override public void run() { synchronized (this) { try { wait(); } catch (InterruptedException e) { // InterruptedException false System.out.println("InterruptedException\t" + Thread.currentThread().isInterrupted()); } } } }
② object.wait(long timeout): 会释放锁
public class SleepWaitTest { public static void main(String[] args) throws InterruptedException { SleepWaitTest object = new SleepWaitTest(); new Thread(() -> { synchronized (object) { System.out.println(new Date() + "\t" + Thread.currentThread().getName() + "\t等待打印文件..."); try { object.wait(5000); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } System.out.println(new Date() + "\t" + Thread.currentThread().getName() + "\t打印结束。。。"); } }).start(); // 先上面的线程先执行 Thread.sleep(1000); new Thread(() -> { synchronized (object) { for (int i = 0; i < 5; i++) { System.out.println(new Date() + "\t" + Thread.currentThread().getName() + "\t" + i); } } }).start(); } }
因main方法中有Thread.sleep(1000)所以上面的线程Thread-0肯定会被先执行,当Thread-0被执行时就拿到了object对象锁,然后进入wait(5000)5秒钟等待,此时wait释放了锁,然后Thread-1就拿到了锁就执行线程体,Thread-1执行完后就释放了锁,当等待5秒后Thread-0就能再次获取object锁,这样就继续执行后面的代码。wait方法是释放锁的,如果wait方法不释放锁那么Thread-1是拿不到锁也就没有执行的机会的,事实是Thread-1得到了执行,所以说wait方法会释放锁
③ sleep与wait的区别
- sleep在Thread类中,wait在Object类中
- sleep不会释放锁,wait会释放锁
- sleep使用interrupt()来唤醒,wait需要notify或者notifyAll来通知
5.join()
让当前线程加入父线程,加入后父线程会一直wait,直到子线程执行完毕后父线程才能执行。当我们调用某个线程的这个方法时,这个方法会挂起调用线程,直到被调用线程结束执行,调用线程才会继续执行。
将某个线程加入到当前线程中来,一般某个线程和当前线程依赖关系比较强,必须先等待某个线程执行完毕才能执行当前线程。一般在run()方法内使用
join() 方法:
public final void join() throws InterruptedException { join(0); } public final synchronized void join(long millis) throws InterruptedException { long base = System.currentTimeMillis(); long now = 0; if (millis < 0) { throw new IllegalArgumentException("timeout value is negative"); } if (millis == 0) { // 循环检查线程的状态是否还活着,如果死了就结束了,如果活着继续等到死 while (isAlive()) { wait(0); } } else { while (isAlive()) { long delay = millis - now; if (delay <= 0) { break; } wait(delay); now = System.currentTimeMillis() - base; } } } public final synchronized void join(long millis, int nanos) throws InterruptedException { if (millis < 0) { throw new IllegalArgumentException("timeout value is negative"); } if (nanos < 0 || nanos > 999999) { throw new IllegalArgumentException("nanosecond timeout value out of range"); } if (nanos >= 500000 || (nanos != 0 && millis == 0)) { millis++; } join(millis); }
JoinTest
public class JoinTest { public static void main(String[] args) { new Thread(new ParentRunnable()).start(); } } class ParentRunnable implements Runnable { @Override public void run() { // 线程处于new状态 Thread childThread = new Thread(new ChildRunable()); // 线程处于runnable就绪状态 childThread.start(); try { // 当调用join时,parent会等待child执行完毕后再继续运行 // 将某个线程加入到当前线程 childThread.join(); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } for (int i = 0; i < 5; i++) { System.out.println(new Date() + "\t" + Thread.currentThread().getName() + "父线程 running"); } } } class ChildRunable implements Runnable { @Override public void run() { for (int i = 0; i < 5; i++) { try { Thread.sleep(1000); } catch (InterruptedException e) {} System.out.println(new Date() + "\t" + Thread.currentThread().getName() + "子线程 running"); } } }
程序进入主线程,运行Parent对应的线程,Parent的线程代码分两段,一段是启动一个子线程,一段是Parent线程的线程体代码,首先会将Child线程加入到Parent线程,join()方法会调用join(0)方法(join()方法是普通方法并没有加锁,join(0)会加锁),join(0)会执行while(isAlive()) { wait(0);} 循环判断线程是否处于活动状态,如果是继续wait(0)知道isAlive=false结束掉join(0), 从而结束掉join(), 最后回到Parent线程体中继续执行其它代码。
在Parent调用child.join()后,child子线程正常运行,Parent父线程会等待child子线程结束后再继续运行。
-
join() 和 join(long millis, int nanos) 最后都调用了 join(long millis)。
-
join(long millis, int nanos)和join(long millis)方法 都是synchronized。
-
join() 调用了join(0),从源码可以看到join(0)不断检查当前线程是否处于Active状态。
-
join() 和 sleep() 一样,都可以被中断(被中断时,会抛出 InterrupptedException 异常);不同的是,join() 内部调用了wait(),会出让锁,而 sleep() 会一直保持锁。
6. yield()
交出CPU的执行时间,不会释放锁,让线程进入就绪状态,等待重新获取CPU执行时间,yield就像一个好人似的,当CPU轮到它了,它却说我先不急,先给其他线程执行吧, 此方法很少被使用到,
/** * A hint to the scheduler that the current thread is willing to yield * its current use of a processor. The scheduler is free to ignore this * hint. * * <p> Yield is a heuristic attempt to improve relative progression * between threads that would otherwise over-utilise a CPU. Its use * should be combined with detailed profiling and benchmarking to * ensure that it actually has the desired effect. * * <p> It is rarely appropriate to use this method. It may be useful * for debugging or testing purposes, where it may help to reproduce * bugs due to race conditions. It may also be useful when designing * concurrency control constructs such as the ones in the * {@link java.util.concurrent.locks} package. */ public static native void yield();
public static void main(String[] args) { new Thread(new Runnable() { int sum = 0; @Override public void run() { long beginTime=System.currentTimeMillis(); for (int i = 0; i < 99999; i++) { sum += 1; // 去掉该行执行用2毫秒,加上271毫秒 Thread.yield(); } long endTime=System.currentTimeMillis(); System.out.println("用时:"+ (endTime - beginTime) + " 毫秒!"); } }).start(); }
sleep(long millis) 与 yeid()
- sleep(long millis): 需要指定具体睡眠的时间,不会释放锁,睡眠期间CPU会执行其它线程,睡眠时间到会立刻执行
- yeid(): 交出CPU的执行权,不会释放锁,和sleep不同的时当再次获取到CPU的执行,不能确定是什么时候,而sleep是能确定什么时候再次执行。两者的区别就是sleep后再次执行的时间能确定,而yeid是不能确定的
- yield会把CPU的执行权交出去,所以可以用yield来控制线程的执行速度,当一个线程执行的比较快,此时想让它执行的稍微慢一些可以使用该方法,想让线程变慢可以使用sleep和wait,但是这两个方法都需要指定具体时间,而yield不需要指定具体时间,让CPU决定什么时候能再次被执行,当放弃到下次再次被执行的中间时间就是间歇等待的时间
7. setDaemon(boolean on)
线程分两种:
- 用户线程:如果主线程main停止掉,不会影响用户线程,用户线程可以继续运行。
- 守护线程:如果主线程死亡,守护线程如果没有执行完毕也要跟着一块死(就像皇上死了,带刀侍卫也要一块死),GC垃圾回收线程就是守护线程
public static void main(String[] args) { Thread thread = new Thread() { @Override public void run() { IntStream.range(0, 5).forEach(i -> { try { Thread.sleep(1000); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "\ti=" + i); }); } }; thread.start(); for (int i = 0; i < 2; i++) { System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "\ti=" + i); } System.out.println("主线程执行结束,子线程仍然继续执行,主线程和用户线程的生命周期各自独立。"); }
public static void main(String[] args) { Thread thread = new Thread() { @Override public void run() { IntStream.range(0, 5).forEach(i -> { try { Thread.sleep(1000); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "\ti=" + i); }); } }; thread.setDaemon(true); thread.start(); for (int i = 0; i < 2; i++) { System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "\ti=" + i); } System.out.println("主线程死亡,子线程也要陪着一块死!"); }
六 线程组
可以对线程分组,分组后可以统一管理某个组下的所有线程,例如统一中断所有线程
public class ThreadGroup implements Thread.UncaughtExceptionHandler { private final ThreadGroup parent; String name; int maxPriority; Thread threads[]; private ThreadGroup() { this.name = "system"; this.maxPriority = Thread.MAX_PRIORITY; this.parent = null; } public ThreadGroup(String name) { this(Thread.currentThread().getThreadGroup(), name); } public ThreadGroup(ThreadGroup parent, String name) { this(checkParentAccess(parent), parent, name); } // 返回此线程组中活动线程的估计数。 public int activeGroupCount(); // 中断此线程组中的所有线程。 public final void interrupt(); }
public static void main(String[] args) { String mainThreadGroupName = Thread.currentThread().getThreadGroup().getName(); System.out.println(mainThreadGroupName); // 如果一个线程没有指定线程组,默认为当前线程所在的线程组 new Thread(() -> { }, "my thread1").start(); ThreadGroup myGroup = new ThreadGroup("MyGroup"); myGroup.setMaxPriority(5); Runnable runnable = () -> { try { Thread.sleep(1000); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } ThreadGroup threadGroup = Thread.currentThread().getThreadGroup(); String groupName = threadGroup.getName(); ThreadGroup parentGroup = threadGroup.getParent(); String parentGroupName = parentGroup.getName(); ThreadGroup grandpaThreadGroup = parentGroup.getParent(); String grandpaThreadGroupName = grandpaThreadGroup.getName(); int maxPriority = threadGroup.getMaxPriority(); int activeCount = myGroup.activeCount(); // system <- main <- MyGroup(1) <- my thread2 System.out.println(MessageFormat.format("{0} <- {1} <- {2}({3}) <- {4}", grandpaThreadGroupName, parentGroupName, groupName, activeCount, Thread.currentThread().getName())); }; new Thread(myGroup, runnable, "my thread2").start(); }
线程组与线程组之间是有父子关系的,自定义线程组的父线程组是main线程组,main线程组的父线程组是system线程组。
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