Thread 类及常见方法

Posted 2021-12-19 一朵花花

目录

• • Thread 类及常见方法
  • • Thread 的常见构造方法：
    • Thread 的几个常见属性
    • 启动一个线程 — start( )
    • 中断一个线程
    • 等待一个线程 — join( )
    • 获取当前线程的引用
    • 休眠当前线程

Thread 类及常见方法

Thread 的常见构造方法：

方法	说明
Thread( )	创建线程对象
Thread(Runnable target)	使用 Runnable 对象创建线程对象
Thread(String name)	创建线程对象，并命名
Thread(Runnable target，String name)	使用 Runnable 对象创建线程对象，并命名

举例：

// Thread(String name) 
public class ThreadDemo5 
    public static void main(String[] args) 
        Thread t = new Thread("这是一个线程的名字，可以起的很长~")
            @Override
            public void run() 
               while (true)

               
            
        ;
        t.start();
    

执行，在 jconsole 中查看：

Thread 的几个常见属性

属性	获取方法
ID	getId( )
名称	getName( )
状态	getState( ) — JVM 中的线程状态
优先级	getPriority( )
是否后台线程	isDaemon( )
是否存活	isAlive( )
是否被中断	isInterrupted( )

• ID 是线程的唯一标识，不同线程不会重复
• 名称是各种调试工具用到
• 状态表示线程当前所处的一个情况
• 优先级高的线程理论上来说更容易被调度到
• 关于后台线程，需要记住一点：JVM会在一个进程的所有非后台线程结束后，才会结束运行
• 是否存活，即简单的理解，为 run 方法是否运行结束了
• 线程的中断问题，下面我们进一步说明

演示举例：

public class ThreadDemo6 
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException 
        Thread t = new Thread("HUAHua线程")
            @Override
            public void run() 
                for (int i = 0; i < 10; i++) 
                    //Thread.currentThread() 获取到当前线程的实例,当前代码中，相当于 this.
                    System.out.println(Thread.currentThread().getName());
                    //  效果和上行代码一样
//                    System.out.println(this.getName());
                    try 
                        Thread.sleep(1000);
                     catch (InterruptedException e) 
                        e.printStackTrace();
                    
                
                // run 方法的执行过程，就代表着系统内线程的生命周期
                // run 方法执行中，内核的线程就存在
                // run 方法执行完毕，内核中的线程就随之销毁
                System.out.println("线程要退出了");
            
        ;
//        t.start();

        // 只要线程创建完毕，下面这些属性就不变了，除非显式修改
        System.out.println(t.getName());
        System.out.println(t.getPriority());
        System.out.println(t.isDaemon());
        System.out.println(t.getId());

        // 这些属性，会随着线程的运行过程而发生改变
        System.out.println(t.isAlive());
        System.out.println(t.isInterrupted());
        System.out.println(t.getState());

        t.start();

        while (t.isAlive())
            System.out.println("HUAHua线程正在运行.....");
            System.out.println(t.getState());
            System.out.println(t.isInterrupted());
            Thread.sleep(300);
        
    

补充：
Thread.currentThread( )，即： 获取到当前线程的实例
在当前代码中，相当于 this.
但，不是所有情况都可以使用this
注意：
若使用继承 Thread 的方式来创建线程，这个操作就和 this 是一样的
若使用 Runnable 的方式或者 lambda 的方式，此时就不能使用 this

此时，运行程序，输出结果：
取前小部分输出结果：

启动一个线程 — start( )

线程对象被创建出来并不意味着线程就开始运行了
调用 start 方法，才真的在操作系统的底层创建出一个线程
创建实例，和重写 run 方法，是告诉线程要做什么，而调用 start 方法，才是真正开始执行

中断一个线程

中断，就是让一个线程结束 — 结束，可能有两种情况：
①已经把任务执行完了；即：让线程 run 执行完(比较温和)
②任务执行了一半，被强制结束，即：调用线程的 interrupt 方法(比较激烈)

常见的线程中断有以下两种方式：

1. 通过共享的标记来进行沟通

private static boolean isQuit = false;

public static void main(String[] args) throws InterruptedException 
    // 创建一个线程
    Thread t = new Thread()
        @Override
        public void run()
            while (!isQuit)
                System.out.println("交易继续...");
                try 
                    Thread.sleep(500);
                
                catch (InterruptedException e) 
                    e.printStackTrace();
                
            
            System.out.println("交易被终止！");
        
    ;
    t.start();

    Thread.sleep(5000);
    System.out.println("发现内鬼，终止交易！");
    isQuit = true;

输出结果：

上述方式的结束方式比较温和
当标记位被设置之后，等到当前这次循环执行完了之后，再结束线程
例如： 当线程执行到 sleep 的时候，已经 sleep 100ms 了，此时 isQuit 被设置为 true，当前线程不会立刻退出，而是会继续 sleep，把剩下的 400ms sleep 完，才会结束线程

2. 调用 interrupt( ) 方法来通知

public static void main(String[] args) throws InterruptedException 
    // 创建一个线程
    Thread t = new Thread()
        @Override
        public void run()
            // 此处直接使用线程内部的标记为来判定
            while (!Thread.currentThread().isInterrupted())
                System.out.println("交易继续...");
                try 
                    Thread.sleep(500);
                 catch (InterruptedException e) 
                    e.printStackTrace();
                
            
            System.out.println("交易被终止！");
        
    ;
    t.start();
    Thread.sleep(1000);
    System.out.println("发现内鬼，终止交易！");
    t.interrupt();

输出结果：

interrupt 本质上是给该线程触发一个异常 InterruptedException，此时，线程内部就会收到这个异常，具体针对这个异常如何处理，这是 catch 内部的事情
例如，上边代码中，catch 中，只是打印了调用栈，并没有真正的结束循环，故应该再加一个 break 结束循环

如果 catch 中没有 break，相当于忽略了异常
如果有 break，则触发异常就会导致循环结束，从而线程也结束

Thread 收到通知的方式有两种：

• 如果线程因为调用 wait / join / sleep 等方法而阻塞，则以 InterruptedException 异常的形式通知，清除中断标志，当出现 InterruptedException 的时候，要不要结束线程取决于 catch 中代码的写法. 可以选择忽略这个异常, 也可以跳出循环结束线程.
• 否则，只是内部的一个中断标志被设置，thread 可以通过
  Thread.interrupted( ) 判断当前线程的中断标志被设置，清除中断标志(此方法为借助类里的静态方法判断)
  Thread.currentThread( ).isInterrupted( ) 判断指定线程的中断标志被设置，不清除中断标志(此方法为借助实例，再拿实例里的方法进行判断)，这种方式通知收到的更及时，即使线程正在 sleep 也可以马上收到

Thread.interrupted( )方式：

public static void main(String[] args) 
   Thread t = new Thread()
       @Override
       public void run() 
           for (int i = 0; i < 10; i++) 
               System.out.println(Thread.interrupted());
           
       
   ;
   t.start();
   t.interrupt();

输出结果：
.

Thread.currentThread( ).isInterrupted( )方式：

public static void main(String[] args) 
   Thread t = new Thread()
       @Override
       public void run() 
           for (int i = 0; i < 10; i++) 
               System.out.println(Thread.currentThread().isInterrupted());
           
       
   ;
   t.start();
   t.interrupt();

输出结果：
.

思考： 如果没有 sleep，新线程能否继续输出？
这个不确定，多线程之间是抢占式执行的，如果主线程没有 sleep，此时接下来 CPU 是执行主线程的 isQuit = true，还是新线程的 while 循环，这个不确定(都有可能)

对于新线程来说，run 方法执行完，线程就结束了
对于主线程来说，main 方法执行完，主线程就结束了

等待一个线程 — join( )

线程和线程之间是并发执行的关系，多个线程之间，谁先执行谁后执行，谁执行到哪里让出 CPU，作为程序员是完全无法感知的，是全权由系统内核负责
例如： 创建一个新线程的时候，此时接下来是主线程继续执行，还是新线程继续执行，这是不好保证的 (这也是 "抢占式执行"的重要特点 )

可以通过下面的代码验证：

public static void main(String[] args) throws InterruptedException 
    Thread t = new Thread()
        @Override
        public void run() 
            while (true)
                System.out.println("我是新线程！");
                try 
                    Thread.sleep(100);
                 
                catch (InterruptedException e) 
                    e.printStackTrace();
                
            
        
    ;
    t.start();
    while (true)
        System.out.println("我是主线程！");
        Thread.sleep(100);
    

截取部分输出结果：

虽然我们没办法控制哪个线程先走，哪个线程后走，但是我们可以控制，让哪个线程先结束，哪个线程后结束 — 借助线程等待

join 方法，执行 join 方法的线程就会阻塞，一直阻塞到对应线程执行结束之后，才会继续执行
存在的意义：为了控制线程结束的先后顺序
多线程的一个场景：
例如要进行一个复杂运算，主线程把任务分成几份，每个线程计算自己的一份任务
当所有任务都被分别计算完毕后，主线程再来进行汇总(就必须保证主线程是最后执行完的线程)

举例：

public static void main(String[] args) throws InterruptedException 
    Thread t1 = new Thread()
        @Override
        public void run() 
            for (int i = 0; i < 10; i++) 
                System.out.println("我是线程1");
                try 
                    Thread.sleep(1000);
                
                catch (InterruptedException e) 
                    e.printStackTrace();
                
            
        
    ;
    Thread t2 = new Thread()
        @Override
        public void run() 
            for (int i = 0; i < 10; i++) 
                System.out.println("我是线程2");
                try 
                    Thread.sleep(1000);
                
                catch (InterruptedException e) 
                    e.printStackTrace();
                
            
        
    ;
    t1.start();
    t1.join();
    t2.start();
    t2.join();

输出结果：

由于 t1 的 join 放在了 t2 的 strat 之前，意味着此时还没有执行线程2，t1 这里就已经阻塞等待了，一直到 t1 结束，线程2才会继续往下，开始执行

若交换 t1.join( ) 和 t2.start( ); 的位置，输出结果如下：

如果线程已经结束了，才调用 join，此时 join 也会立刻返回

获取当前线程的引用

public static Thread currentThread( ) — 返回当前线程对象的引用

代码示例：

public static void main(String[] args) 
	Thread thread = Thread.currentThread();
	System.out.println(thread.getName());

休眠当前线程

休眠是让当前线程进入阻塞

关于线程休眠：