Java Thread 对象详解

swadian2008

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分类专栏：并发编程文章标签： Thread Thread类详解 Java

于 2019-08-10 16:28:36 首次发布

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本文深入解析Java中Thread类的sleep()、interrupt()和join()方法，讲解线程的暂停、中断与同步机制，提供实用代码示例。

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1、Thread.sleep() 方法详解

2、Thread.interrupt() 方法详解

3、Thread.join() 方法详解

Java中的Thread类是一个非常重要的类，用于创建和管理线程。下面是Thread类的一些重要方法和属性的详细解释：

（1）构造方法：Thread类提供了多个构造方法，常用的有以下两个：

Thread(): 创建一个新线程，该线程不执行任何操作。
Thread(Runnable target): 创建一个新线程，并指定其要执行的Runnable对象。

（2）start() 方法：start() 方法是启动线程的方法，它将启动一个新线程并调用run() 方法。start() 方法不能被重复调用，否则将抛出IllegalThreadStateException 异常。

（3）run() 方法：run() 方法是线程的执行体，它必须被子类覆盖。当调用start() 方法后，新线程会执行其run() 方法中的代码。

（4）sleep() 方法：sleep(long millis) 方法会使当前线程睡眠指定的毫秒数，让出CPU的使用权。当睡眠结束后，线程将重新回到可运行状态。

（5）yield() 方法：yield() 方法是暂停当前线程的执行，让出CPU的使用权，让线程调度器将执行机会转移给其他线程。但是，调度器并不保证一定会转移执行机会。

（6）join() 方法：join() 方法会等待调用它的线程结束，才会继续执行当前线程。如果传入了一个超时参数，它会等待一段时间后返回。

（7）interrupt() 方法：interrupt() 方法会中断当前线程。当该方法被调用时，线程将收到一个中断信号，可以在自己的run() 方法中检测到这个信号并执行相应的操作。// 打标记操作

（8）isInterrupted() 方法：isInterrupted() 方法用于检测当前线程是否被中断。如果线程被中断，它将返回true；否则，返回false。// 检测操作

（9）getName() 和 setName() 方法：getName() 方法返回线程的名称，setName() 方法用于设置线程的名称。

除此之外，Thread类还有一些其他的方法和属性，例如getId() 方法返回线程的唯一标识符，isAlive() 方法用于检测线程是否还存活等等。这些方法和属性可以帮助我们更好地了解和管理线程。

1、Thread.sleep() 方法详解

在Java中，Thread.sleep()方法用于使当前执行的线程暂停指定的时间（以毫秒为单位），然后转回到可运行状态，等待CPU的调度。该方法可以用于模拟线程执行中的延迟，或者在需要等待某些操作完成之后再继续执行时进行暂停。// sleep()不释放锁

Thread.sleep()方法有两种重载形式：

static void sleep(long millis)：使当前线程睡眠指定的毫秒数。
static void sleep(long millis, int nanos)：使当前线程睡眠指定的毫秒数和纳秒数。

在调用Thread.sleep()方法时，可能会抛出InterruptedException异常，表示当前线程在睡眠期间被中断了。通常情况下，中断线程是通过调用该线程的interrupt()方法实现的，这会导致Thread.sleep()方法抛出InterruptedException异常并返回。// sleep()可被中断，并清除中断状态

需要注意的是，虽然Thread.sleep()方法可以用于暂停线程的执行，但不建议过度依赖它来控制程序的执行流程，因为它可能会导致不可预期的行为。

Thread.sleep()方法可以用来使当前线程休眠一段时间，具体使用示例如下：

public class SleepExample {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("开始执行...");
        try {
            // 使当前线程休眠 3 秒钟
            Thread.sleep(3000);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        System.out.println("执行结束。");
    }
}

在上述示例中，我们通过Thread.sleep()方法使当前线程休眠 3 秒钟，然后输出“执行结束。”的信息。需要注意的是，由于Thread.sleep()方法可能会抛出InterruptedException异常，因此在使用时应该进行异常处理。此外，需要注意Thread.sleep()方法只会让当前线程休眠，而不会影响其他线程的执行。

2、Thread.interrupt() 方法详解

在 Java 中，可以使用 Thread.interrupt() 方法中断一个正在运行的线程。当一个线程在运行过程中被中断后，它会收到一个中断信号，可以根据这个信号来进行相应的处理。下面是 Thread.interrupt() 方法的详细解释。

方法说明

Thread.interrupt() 方法用于中断线程。当线程被中断时，它的中断状态将被设置为 true。如果该线程正在等待某个对象锁、等待 Thread.sleep() 返回或等待 Thread.join() 返回时，它将会立即抛出一个 InterruptedException 异常，并清除中断状态。// 立即抛出中断异常的场景（线程在等待）

如果线程没有被阻塞，那么 Thread.interrupt() 只会将该线程的中断状态设置为 true，并不会停止线程的运行。

使用示例

下面是一个简单的使用 Thread.interrupt() 方法的示例：

public class ExampleThread extends Thread {
    public void run() {
        while(!Thread.currentThread().isInterrupted()) {
            System.out.println("Thread is running");
        }
        System.out.println("Thread has been interrupted");
    }

    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        ExampleThread thread = new ExampleThread();
        thread.start();
        Thread.sleep(5000);
        thread.interrupt();
    }
}

在上面的示例中，创建了一个 ExampleThread 类，它继承自 Thread 类。在 run() 方法中，当线程的中断状态为 false 时，会一直输出 "Thread is running"。当线程的中断状态变为 true 时，会输出 "Thread has been interrupted"。

在 main() 方法中，先创建了一个 ExampleThread 线程并启动它，然后主线程睡眠了 5 秒钟，最后调用了 thread.interrupt() 方法，将该线程的中断状态设置为 true。当 ExampleThread 线程被中断后，它会输出 "Thread has been interrupted"。

isInterrupted() 和 interrupted() 的区别

在Java中，线程有两个方法可以用于检查它是否被中断：isInterrupted()和interrupted()。这两个方法有以下区别：

isInterrupted()方法是实例方法，它用于检查当前线程是否已被中断，并返回一个布尔值。该方法不会影响中断状态，即不会清除中断标志。因此，如果线程被中断了，然后再调用isInterrupted()方法，它将返回true，除非在此期间调用了interrupted()方法清除了中断状态。
interrupted()方法是一个静态方法，它用于检查当前线程是否已被中断，并返回一个布尔值。与isInterrupted()方法不同，如果线程被中断了，该方法将清除中断状态，并返回true。因此，如果线程被中断了，连续调用多次interrupted()方法，只有第一次会返回true，后面的都会返回false。

总结：isInterrupted() 方法只是检测当前线程是否被中断，并不会清除线程的中断状态。如果需要清除中断状态，可以调用 Thread.interrupted() 方法。

3、Thread.join() 方法详解

在Java多线程编程中，当一个线程需要等待另一个线程结束后才能继续执行时，可以使用join()方法。join()方法是一个非静态方法，可以在一个线程实例上调用。该方法会使当前线程阻塞，直到目标线程结束才会继续执行当前线程。下面对join()方法进行详细介绍：

join()方法有以下两种重载形式：

public final void join() throws InterruptedException

该方法会等待调用该方法的线程结束后再继续执行。如果目标线程在调用该方法前已经结束，则该方法会立即返回。如果目标线程在调用该方法时还在运行，则当前线程会被阻塞，直到目标线程结束后才会继续执行。

public final synchronized void join(long millis) throws InterruptedException

该方法会等待指定时间（单位为毫秒）内目标线程结束后再继续执行，其余同上。

下面是一个使用join()方法的示例：

public class JoinDemo {
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        Thread t1 = new Thread(() -> {
            for (int i = 0; i < 5; i++) {
                System.out.println("Thread-1: " + i);
                try {
                    Thread.sleep(1000);
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        });

        Thread t2 = new Thread(() -> {
            for (int i = 0; i < 5; i++) {
                System.out.println("Thread-2: " + i);
                try {
                    Thread.sleep(1000);
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        });

        t1.start();
        t2.start();
        t1.join();
        t2.join();
        System.out.println("Main thread exits.");
    }
}

上述示例中创建了两个线程t1和t2，它们分别打印数字1到5。在主线程中，分别调用t1.join()和t2.join()方法，使主线程在t1和t2线程结束后才能继续执行。在输出完数字后，主线程输出一条结束信息。运行该程序，可以得到以下输出：

Thread-1: 0
Thread-2: 0
Thread-1: 1
Thread-2: 1
Thread-1: 2
Thread-2: 2
Thread-2: 3
Thread-1: 3
Thread-2: 4
Thread-1: 4
Main thread exits.

有关Thread类的更多信息，请参考Thread类的API。