Java基础知识—多线程编程

Posted 2020-09-02 风浪子

概述

　　Java 给多线程编程提供了内置的支持。一个多线程程序包含两个或多个能并发运行的部分。程序的每一部分都称作一个线程，并且每个线程定义了一个独立的执行路径。使用多线程也是为了充分的利用服务器资源，提高工作效率。

线程生命周期

　　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。

　　

• 新建状态:

  使用 new 关键字和 Thread 类或其子类建立一个线程对象后，该线程对象就处于新建状态。它保持这个状态直到程序 start() 这个线程。

• 就绪状态:

  当线程对象调用了start()方法之后，该线程就进入就绪状态。就绪状态的线程处于就绪队列中，要等待JVM里线程调度器的调度。

• 运行状态:

  如果就绪状态的线程获取 CPU 资源，就可以执行 run()，此时线程便处于运行状态。处于运行状态的线程最为复杂，它可以变为阻塞状态、就绪状态和死亡状态。

• 阻塞状态:

  如果一个线程执行了sleep（睡眠）、suspend（挂起）等方法，失去所占用资源之后，该线程就从运行状态进入阻塞状态。在睡眠时间已到或获得设备资源后可以重新进入就绪状态。可以分为三种：

  • 等待阻塞：运行状态中的线程执行 wait() 方法，使线程进入到等待阻塞状态。

  • 同步阻塞：线程在获取 synchronized 同步锁失败(因为同步锁被其他线程占用)。

  • 其他阻塞：通过调用线程的 sleep() 或 join() 发出了 I/O 请求时，线程就会进入到阻塞状态。当sleep() 状态超时，join() 等待线程终止或超时，或者 I/O 处理完毕，线程重新转入就绪状态。

• 死亡状态:

  一个运行状态的线程完成任务或者其他终止条件发生时，该线程就切换到终止状态。

线程创建

Java 提供了三种创建线程的执行依托类：实现 Runnable 接口、继承 Thread 类、Callable 和 Future 创建线程；

　　其中Callable 和 Future 创建线程是能够获取线程返回的值，使用流程：

• 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。

package CommClass;

import java.util.concurrent.Callable;
import java.util.concurrent.ExecutionException;
import java.util.concurrent.FutureTask;

public class ThreaClass {
    public static void ThreaStart()
    {
        Thread tr=new Thread(new RunableDemo(),"HelloThead");
        tr.start();
        
        Thread tr2=new Thread(new ThreadDemo("NumTHread1"));
        tr2.start();
        
        Thread tr3=new ThreadDemo("NumTHreadTV9");
        tr3.start();
        
        
        ThreadCall tcall=new ThreadCall();
        FutureTask<Integer> str=new FutureTask<>(tcall);
        Thread thr4=new Thread(str,"有返回值");
        thr4.start();
        try {
            System.out.println("返回输出结果："+str.get());
        } catch (InterruptedException e) {
            // TODO Auto-generated catch block
            e.printStackTrace();
        } catch (ExecutionException e) {
            // TODO Auto-generated catch block
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

/** 
* @ClassName: RunableDemo 
* @Description: 继承Runable接口 
* @author jiajinhao 
* @date 2017年3月2日 下午9:07:27 
*  
*/
class RunableDemo implements Runnable
{

    @Override
    public void run() {
        for(int i=0;i<5;i++)
        {
            System.out.println("Hello:"+i+",当前线程名称："+Thread.currentThread().getName());
            try {
                Thread.sleep(1000);                
            } catch (InterruptedException e) {
                // TODO Auto-generated catch block
                e.printStackTrace();
            }
        }        
    }    
}

/** 
* @ClassName: ThreadDemo 
* @Description: 继承Thread实现的方法体
* @author A18ccms a18ccms_gmail_com 
* @date 2017年3月2日 下午9:11:17 
*  
*/
class ThreadDemo extends Thread {
    public ThreadDemo(String threadName)
    {
        this.setName(threadName);
    }
    @Override
    public void run() {
        // TODO Auto-generated method stub
        for(int i=0;i<5;i++)
        {
            System.out.println("输出结果ID:"+i+Thread.currentThread().getName());
        }
        super.run();
    }
    
}

class ThreadCall implements Callable<Integer>
{

    @Override
    public Integer call() throws Exception {
        // TODO Auto-generated method stub
        int i = 0;  
        for(;i<100;i++)  
        {  
            System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" "+i);  
        }  
        return i;  
    }
    
}

Thread类常用方法

下面是实例方法：

序号	方法描述
1	public void start() 使该线程开始执行；Java 虚拟机调用该线程的 run 方法。
2	public void run() 如果该线程是使用独立的 Runnable 运行对象构造的，则调用该 Runnable 对象的 run 方法；否则，该方法不执行任何操作并返回。
3	public final void setName(String name) 改变线程名称，使之与参数 name 相同。
4	public final void setPriority(int priority)  更改线程的优先级。
5	public final void setDaemon(boolean on) 将该线程标记为守护线程或用户线程。
6	public final void join(long millisec) 等待该线程终止的时间最长为 millis 毫秒。
7	public void interrupt() 中断线程。
8	public final boolean isAlive() 测试线程是否处于活动状态。

下面的方法是Thread类的静态方法：

序号	方法描述
1	public static void yield() 暂停当前正在执行的线程对象，并执行其他线程。
2	public static void sleep(long millisec) 在指定的毫秒数内让当前正在执行的线程休眠（暂停执行），此操作受到系统计时器和调度程序精度和准确性的影响。
3	public static boolean holdsLock(Object x) 当且仅当当前线程在指定的对象上保持监视器锁时，才返回 true。
4	public static Thread currentThread() 返回对当前正在执行的线程对象的引用。
5	public static void dumpStack() 将当前线程的堆栈跟踪打印至标准错误流。