Java学习笔记-线程

最新推荐文章于 2022-03-14 14:42:04 发布

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本文详细解析了Java线程从新建到终止的完整生命周期，包括各状态变化，如就绪、阻塞、运行和死亡，以及如何调整优先级、休眠、礼让和Join操作。还介绍了守护线程的概念以及如何使用setPriority、sleep和isAlive等方法。

Java学习笔记-线程

线程状态

new
- ```
Thread t = new Thread()
```
- 线程对象一旦创建就进入到了新生状态
就绪状态
当调用start()方法，线程立即进入就绪状态，但不意味着立即调度执行
阻塞状态
当调用sleep、wait或同步锁定时，线程会进入阻塞状态，就是代码不往下执行，阻塞事件解除后，重新进入就绪状态，等待cpu调度执行
运行状态
进入运行状态，线程才真正执行线程体的代码块
dead
- 线程中断或者结束，一旦进入死亡状态，就不能再次启动

方法	说明
setPriority(int priority)	更改线程的优先级
static voic sleep(long milis)	在指定的毫秒数内让当前正在执行的线程休眠
void join()	等待该线程终止
static void yield()	暂停当前正在执行的线程对象，并执行其他线程
void interrupt()	中断线程，别用这个方式
boolean isAlive()	测试线程是否属于活动状态

停止线程

不推荐使用JDK提供的stop()、destory()方法（已废弃）
推荐线程自己停下来
建议使用一个标志位终止变量

//测试stop
//1.建议线程正常停止 ---> 利用次数，不建议死循环
//2.建议使用标志位 ---> 设置一个标志位
//3.不要使用stop或者destroy等过时或JDK不建议使用的方法
public class TestStop implements Runnable {

    //1.设置一个标识符
    private boolean flag = true;

    @Override
    public void run() {
        int i =  0;
        while (flag){
            System.out.println("run --->" + i++);
        }
    }

    //2.设置一个公开的方法停止线程，转换标志位
    public void stop(){
        this.flag = false;
    }

    public static void main(String[] args) {

        TestStop testStop = new TestStop();
        new Thread(testStop).start();

        for (int i = 0; i < 1000; i++) {
            System.out.println("main" + i);
            if(i == 900){
                //调用stop方法切换标志位，让线程停止
                testStop.stop();
                System.out.println("线程该停止了！");
            }
        }

    }

}

线程休眠

sleep(时间)指定当前线程阻塞的毫秒数;
sleep存在异常InterruptedException;
sleep时间达到后线程进入就绪状态;
sleep可以模拟网络延时、倒计时等待;
每一个对象都有一个锁，sleep不会释放锁;

//模拟网络延迟：放大问题的发生性
public class TestSleep implements Runnable {

    //票数
    private int ticket_num = 10;

    @Override
    public void run() {
        while (true){
            if(ticket_num <= 0)
                break;
            //模拟延时
            try {
                Thread.sleep(100);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "拿到了第" + ticket_num -- + "张票");
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        TestSleep testSleep = new TestSleep();

        new Thread(testSleep,"小明").start();
        new Thread(testSleep,"黄牛").start();
        new Thread(testSleep,"官方").start();
    }

}

//模拟倒计时
public class TestSleep2 {

    public static void main(String[] args) {
        //打印系统当前时间
        Date startTime = new Date(System.currentTimeMillis());  //获取系统当前时间

        while (true){
            try {
                Thread.sleep(1000);
                System.out.println(new SimpleDateFormat("HH:mm:ss").format(startTime));
                startTime = new Date(System.currentTimeMillis());   //更新系统当前时间
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }

//        tenDown();

    }

    //模拟倒计时10s
    public static void tenDown(){

        int num = 10;
        while (true){
            try {
                Thread.sleep(1000);
                System.out.println(num --);
                if (num <= 0)
                    break;
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }

    }

}

线程礼让

礼让线程，让当前正在执行的线程暂停，但不阻塞
将线程从运行状态转为就绪状态
让CPU重新调度，礼让不一定成功！

//测试礼让线程
//礼让不一定成功
public class TestYield {

    public static void main(String[] args) {
        MyYield myYield = new MyYield();
        new Thread(myYield,"线程1").start();
        new Thread(myYield,"线程2").start();
    }

}

class MyYield implements Runnable{

    @Override
    public void run() {
        System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "线程开始了");
        Thread.yield();     //礼让
        System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "线程结束了");
    }

}

Join

Join合并线程，待此线程执行完成后，再执行其他线程，其他线程阻塞
可想像成插队

//插队
public class TestJoin implements Runnable {

    @Override
    public void run() {
        for (int i = 0; i < 1000; i++) {
            System.out.println("线程来了！" + i);
        }
    }

    public static void main(String[] args) {

        //启动线程
        TestJoin testJoin = new TestJoin();
        Thread thread = new Thread(testJoin);

        thread.start();

        //主线程
        for (int i = 0; i < 500; i++) {
            try {
                if (i == 200) {
                    thread.join();
                }
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            System.out.println("main:" + i);
        }

    }

}

线程状态规则

Thread.State
- 线程状态，线程可以处于以下状态之一：
  - NEW
    
    尚未启动的线程处于此状态
  - RUNNABLE
    
    在Java虚拟机中执行的线程处于此状态
  - BLOCKED
    
    被阻塞等待监视器锁定的线程处于此状态
  - WAITING
    
    正在等待另一个线程执行特定动作的线程处于此状态
  - TIMED_WAITING
    
    正在等待另一个线程执行动作达到指定等待时间的线程处于此状态
  - TERMINATED
    
    已退出的线程处于此状态

一个线程可以在给定时间点处于一个状态。这些状态是不反应任何操作系统线程状态的虚拟机状态。

//观测线程状态
public class TestState {

    public static void main(String[] args) {

        Thread thread = new Thread(()->{
            for (int i = 0; i < 5; i++) {
                try {
                    Thread.sleep(1000);
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
            System.out.println("///////");
        });

        //观测状态
        Thread.State state = thread.getState();
        System.out.println(state);  //NEW

        //观察启动后
        thread.start();     //启动线程
        state = thread.getState();
        System.out.println(state);      //Run

        while (state != Thread.State.TERMINATED){       //只要线程不终止就一直输出状态
            try {
                Thread.sleep(100);
                state = thread.getState();      //更新线程状态
                System.out.println(state);      //输出状态
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }

    }

}

线程优先级

Java提供一个线程调度器来监控程序中启动后进入就绪状态的所有线程，线程调度器按照优先级决定应该调度哪个线程来执行。
线程的优先级用数字表示，范围从1~10
- Thread.MIN_PRIORITY = 1;
- Thread.MAX_PRIORITY = 10;
- Thread.NORM_PRIORITY = 5;
使用以下方法改变或获取优先级
- getPriority().setPriotity(int xxx);

优先级低只是意味着获得调度的概率低，并不是优先级低就不会被调用了，这都是看CPU的调度

public class TestPriority {

    public static void main(String[] args) {
        //主线程默认优先级
        System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "--->" + Thread.currentThread().getPriority());

        MyPriority myPriority = new MyPriority();
        Thread t1 = new Thread(myPriority);
        Thread t2 = new Thread(myPriority);
        Thread t3 = new Thread(myPriority);
        Thread t4 = new Thread(myPriority);

        //先设置优先级，再启动
        t1.start();

        t2.setPriority(Thread.MAX_PRIORITY);
        t2.start();

        t3.setPriority(Thread.MIN_PRIORITY);
        t3.start();

        t4.setPriority(6);
        t4.start();

    }

}

class MyPriority implements Runnable{

    @Override
    public void run() {
        System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "--->" + Thread.currentThread().getPriority());
    }

}

守护(daemon)线程

线程分为用户线程和守护线程
虚拟机必须确保用户线程执行完毕 (例如main())
虚拟机不用等待守护线程执行完毕 (例如gc())
如：后台记录操作日志，监控内存，垃圾回收等待…

//测试守护线程
public class TestDaemon {

    public static void main(String[] args) {
        God god = new God();
        Thread thread = new Thread(god);
        thread.setDaemon(true);     //默认是false，即用户线程，正常的线程都是用户线程
        thread.start();     //上帝守护线程启动

        Human human = new Human();
        new Thread(human).start();  //人类用户线程启动
    }

}

//上帝
class God implements Runnable{

    @Override
    public void run() {
        int i = 1;
        while(true){
            System.out.println("上帝存活了" + i++ + "天");
        }
    }
}

//人类
class Human implements Runnable{

    @Override
    public void run() {
        for (int i = 0; i < 3650; i++) {
            System.out.println("人类存活了" + i + "天");
        }
        System.out.println("------GoodBye-------");
    }

}