1，线程基础

Posted 2020-10-29 烟丶雨下整晚

一，线程与进程

线程	进程中负责程序执行的执行单元，线程本身依靠程序进行运行，线程是程序中的顺序控制流，只能使用分配给程序的资源和环境。
进程	执行中的程序，一个进程至少包含一个线程。

二，线程的生命周期

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。下图显示了一个线程完整的生命周期：

1，初始化状态	当使用new关键字、Thread 类、其子类建立一个线程对象后，该线程对象就处于初始化状态。
2，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。
3，运行状态	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。
4，超时等待状态	运行状态中的线程执行sleep()方法，此时线程进入到超时等待状态。
5，等待状态	运行状态中的线程执行wait()方法，此时线程进入到等待状态。
6，阻塞状态	运行状态中的线程遇到I/O 请求、同步代码块，此时线程进入到阻塞状态。
7，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。

线程中有一个枚举类型，包括了所有的线程状态：

public enum State {
    //NEW状态表示线程刚刚被定义，还未实际获得资源以启动，也就是还未调用start()方法。
    NEW,
    //RUNNABLE表示线程当前处于运行状态，当然也有可能由于时间片使用完了而等待CPU重新的调度。
    RUNNABLE,
    //BLOCKED表示线程在竞争某个锁失败时被置于阻塞状态。
    BLOCKED,
    //WAITING和TIMED_WAITING表示线程在运行中由于缺少某个条件而不得不被置于条件等待队列,等待需要的条件或资源。
    WAITING,
    TIMED_WAITING,
    //TERMINATED表示线程运行结束，当线程的run方法结束之后，该线程就会是TERMINATED状态。
    TERMINATED;
}

在代码中我们可以通过调用线程的getState()方法获取当前线程的状态。

二，创建线程的多种方式

1，继承Thread类

创建一个新的类，该类继承 Thread 类，然后创建一个该类的实例。在java.lang包中定义, 继承Thread类必须重写run()方法，该方法是新线程的入口点。它也必须调用 start() 方法才能执行。

/**
 * 
 * @类名称：Thread1
 * @类描述：通过继承Thread来实现多线程.
 * @创建人：Zender
 */
public class Thread1 extends Thread{
    @Override
    public void run() {
        System.err.println("通过继承Thread来实现多线程.");
    }
}

其本质上是实现了 Runnable 接口的一个实例：

2，实现Runnable接口

/**
 * 
 * @类名称：Thread2
 * @类描述：通过实现Runnable来实现多线程.
 * @创建人：Zender
 */
public class Thread2 implements Runnable{
    public void run() {
        System.err.println("通过实现Runnable来实现多线程.");
    }
}

3，通过匿名内部类的方式创建线程

匿名内部类创建的线程只会执行一次

public static void main(String[] args) {
    //第一种
    /*new Thread() {
        public void run() {
            System.out.println("thread start ..");
        };
    }.start();*/
    
    //第二种
    /*new Thread(new Runnable() {
        @Override
        public void run() {
            System.out.println("thread start ..");
        }
    }).start();*/
    
    //第三种
    new Thread(new Runnable() {
        @Override
        public void run() {
            System.out.println("runnable");
        }
    })
    }.start();
}

4，通过 Callable 和 Future 创建线程

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。

/**
 * 
 * @类名称：Thread3
 * @类描述：通过 Callable 和 Future 创建线程.
 * @创建人：Zender
 */
public class Thread3 implements Callable<Integer>{
    //该方法将作为线程执行体，并且有返回值。
    @Override
    public Integer call() throws Exception {
        int i = 100;
        System.err.println("通过 Callable 和 Future 创建线程.i=" + i);
        return i;
    }
}

TestMain.java

/**
 * 
 * @类名称：TestMain
 * @类描述：测试
 * @创建人：Zender
 */
public class TestMain {
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException, ExecutionException {
        Thread3 thread3 = new Thread3();
        FutureTask<Integer> ft = new FutureTask<Integer>(thread3);
        new Thread(ft).start();
        System.out.println("线程的返回值：" + ft.get());  
    }
}

4，通过定时器创建线程

不延迟的每秒钟执行一次指定的线程

public static void main(String[] args) {
    Timer timer = new Timer();
    //Timer.schedule(TimerTask task,long delay,long period)
    //安排指定的任务(task)从指定延迟后的时间(delay)开始进行重复且固定的时间(period)执行．
    timer.schedule(new TimerTask() {
        @Override
        public void run() {
            // 实现定时任务
            System.out.println("timertask is run");
        }
    }, 0, 1000);
}

5，通过线程池创建线程

public static void main(String[] args) {
    //创建一个可缓存线程池，如果线程池长度超过处理需要，可灵活回收空闲线程，若无可回收，则新建线程。
    ExecutorService threadPool = Executors.newCachedThreadPool();
    for (int i = 0; i < 100; i++) {
        threadPool.execute(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                System.out.println(Thread.currentThread().getName());
            }
        });
    }
    //关闭线程池
    threadPool.shutdown();
}

三，Thread常用方法

下表列出了Thread类的一些重要方法：

public void start()	使该线程开始执行；Java 虚拟
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。
public final void setName(String name)	改变线程名称。
public final void setPriority(int priority)	更改线程的优先级。
public final void setDaemon(boolean on)	将该线程标记为守护线程或用户线程。
public final void join(long millisec)	等待该线程终止的时间最长为 millis 毫秒。
public void interrupt()	中断线程。
public final boolean isAlive()	测试线程是否处于活动状态。
public static void yield()	暂停当前正在执行的线程对象，并执行其他线程。
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。
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。
public static Thread currentThread()	返回对当前正在执行的线程对象的引用。
public static void dumpStack()	将当前线程的堆栈跟踪打印至标准错误流。