這篇是Java多線程基本用法的一個(gè)總結(jié)。

本篇文章會(huì)從一下幾個(gè)方面來(lái)說(shuō)明Java多線程的基本用法：

1. 如何使用多線程
2. 如何得到多線程的一些信息
3. 如何停止線程
4. 如何暫停線程
5. 線程的一些其他用法

如何使用多線程

啟動(dòng)線程的兩種方式

Java 提供了2種方式來(lái)使用多線程， 一種是編寫一個(gè)類來(lái)繼承Thread,然后覆寫run方法，然后調(diào)用start方法來(lái)啟動(dòng)線程。這時(shí)這個(gè)類就會(huì)以另一個(gè)線程的方式來(lái)運(yùn)行run方法里面的代碼。另一種是編寫一個(gè)類來(lái)實(shí)現(xiàn)Runnable接口，然后實(shí)現(xiàn)接口方法run，然后創(chuàng)造一個(gè)Thread對(duì)象，把實(shí)現(xiàn)了Runnable接口的類當(dāng)做構(gòu)造參數(shù)，傳入Thread對(duì)象，最后該Thread對(duì)象調(diào)用start方法。

這里的start方法是一個(gè)有啟動(dòng)功能的方法，該方法內(nèi)部回調(diào)run方法。所以，只有調(diào)用了start方法才會(huì)啟動(dòng)另一個(gè)線程，直接調(diào)用run方法，還是在同一個(gè)線程中執(zhí)行run，而不是在另一個(gè)線程執(zhí)行run

此外，start方法只是告訴虛擬機(jī)，該線程可以啟動(dòng)了，也就說(shuō)該線程在就緒的狀態(tài)，但不代表調(diào)用start就立即運(yùn)行了，這要等待JVM來(lái)決定什么時(shí)候執(zhí)行這個(gè)線程。也就是說(shuō)，如果有兩個(gè)線程A,B ，A先調(diào)用start，B后調(diào)用start，不代表A線程先運(yùn)行，B線程后運(yùn)行。這都是由JVM決定了，可以認(rèn)為是隨機(jī)啟動(dòng)。

下面我們用實(shí)際的代碼，來(lái)說(shuō)明兩種啟動(dòng)線程的方式：

第一種，繼承Thread

public class ExampleThread extends Thread{
  @Override
  public void run() {
    super.run();
    System.out.println("這是一個(gè)繼承自Thread的ExampleThread");
  }
}

測(cè)試的代碼可以看test目錄下的ExampleThreadTest類

另一種，實(shí)現(xiàn)了Runnable接口

public class ExampleRunable implements Runnable{
  public void run() {
    System.out.println("這是實(shí)現(xiàn)Runnable接口的類");
  }
}

測(cè)試的代碼可以看test目錄下的ExampleRunableTest類。

如何得到多線程的一些信息

我們?cè)趩?dòng)多線程之后，希望能通過(guò)一些API得到啟動(dòng)的線程的一些信息。JDK給我們提供了一個(gè)Thread類的方法來(lái)得到線程的一些信息。

• 線程的名字 —— getName()
• 線程的ID —— getId()
• 線程是否存活 —— isAlive()

得到線程的名字

這些方法是屬于Thread的內(nèi)部方法，所以我們可以用兩種方式調(diào)用這些方法，一個(gè)是我們的類繼承Thread來(lái)使用多線程的時(shí)候，可以用過(guò)this來(lái)調(diào)用。另一種是通過(guò)Thread.currentThread() 來(lái)調(diào)用這些方法。但是這兩個(gè)方法在不同的使用場(chǎng)景下是有區(qū)別的。

我們先簡(jiǎn)單來(lái)看兩個(gè)方法的使用。

第一個(gè)Thread.currentThread()的使用，代碼如下：

public class ExampleCurrentThread extends Thread{
  public ExampleCurrentThread(){
    System.out.println("構(gòu)造方法的打?。? + Thread.currentThread().getName());
  }
  @Override
  public void run() {
    super.run();
    System.out.println("run方法的打?。? + Thread.currentThread().getName());
  }
}

測(cè)試的代碼如下：

public class ExampleCurrentThreadTest extends TestCase {
  public void testInit() throws Exception{
    ExampleCurrentThread thread = new ExampleCurrentThread();
  }
  public void testRun() throws Exception {
    ExampleCurrentThread thread = new ExampleCurrentThread();
    thread.start();
    Thread.sleep(1000);
  }
}

結(jié)果如下：

構(gòu)造方法的打?。簃ain
run方法的打?。篢hread-0
構(gòu)造方法的打印：main

為什么我們?cè)贓xampleCurrentThread內(nèi)部用Thread.currentThread()會(huì)顯示構(gòu)造方法的打印是main，是因?yàn)門hread.currentThread()返回的是代碼段正在被那個(gè)線程調(diào)用的信息。這里面很顯然構(gòu)造方法是被main線程執(zhí)行的，而run方法是被我們自己?jiǎn)?dòng)的線程執(zhí)行的，因?yàn)闆](méi)有給他起名字，所以默認(rèn)是Thread-0。

接下來(lái)，我們?cè)诳匆豢蠢^承自Thread，用this調(diào)用。

public class ComplexCurrentThread extends Thread{
  public ComplexCurrentThread() {
    System.out.println("begin=========");
    System.out.println("Thread.currentThread().getName=" + Thread.currentThread().getName());
    System.out.println("this.getName()=" + this.getName());
    System.out.println("end===========");
  }
  @Override
  public void run() {
    super.run();
    System.out.println("run begin=======");
    System.out.println("Thread.currentThread().getName=" + Thread.currentThread().getName());
    System.out.println("this.getName()=" + this.getName());
    System.out.println("run end==========");
  }
}

測(cè)試代碼如下：

public class ComplexCurrentThreadTest extends TestCase {
  public void testRun() throws Exception {
    ComplexCurrentThread thread = new ComplexCurrentThread();
    thread.setName("byhieg");
    thread.start();
    Thread.sleep(3000);
  }
}

結(jié)果如下：

begin=========
Thread.currentThread().getName=main
this.getName()=Thread-0
end===========
run begin=======
Thread.currentThread().getName=byhieg
this.getName()=byhieg
run end==========

首先在創(chuàng)建對(duì)象的時(shí)候，構(gòu)造器還是被main線程所執(zhí)行，所以Thread.currentThread()得到的就是Main線程的名字，但是this方法指的是調(diào)用方法的那個(gè)對(duì)象，也就是ComplexCurrentThread的線程信息，還沒(méi)有setName,所以是默認(rèn)的名字。然后run方法無(wú)論是Thread.currentThread()還是this返回的都是設(shè)置了byhieg名字的線程信息。

所以Thread.currentThread指的是具體執(zhí)行這個(gè)代碼塊的線程信息。構(gòu)造器是main執(zhí)行的，而run方法則是哪個(gè)線程start，哪個(gè)線程執(zhí)行run。這么看來(lái)，this能得到的信息是不準(zhǔn)確的，因?yàn)槿绻覀冊(cè)趓un中執(zhí)行了this.getName()，但是run方法卻是由另一個(gè)線程start的，我們是無(wú)法通過(guò)this.getName得到運(yùn)行run方法的新城的信息的。而且只有繼承了Thread的類才能有g(shù)etName等方法，這對(duì)于Java沒(méi)有多繼承的特性語(yǔ)言來(lái)說(shuō)，是個(gè)災(zāi)難。所有后面凡是要得到線程的信息，我們都用Thread.currentThread()來(lái)調(diào)用API。

得到線程的ID

調(diào)用getID取得線程的唯一標(biāo)識(shí)。這個(gè)和上面的getName用法一致，沒(méi)什么好說(shuō)的，可以直接看ExampleIdThread和他的測(cè)試類ExampleIdThreadTest。

判斷線程是否存活

方法isAlive()的作用是測(cè)試線程是否處于活動(dòng)狀態(tài)。所謂活動(dòng)狀態(tài)，就是線程已經(jīng)啟動(dòng)但是沒(méi)有終止。即該線程start之后，被認(rèn)為是存活的。

我們看一下具體的例子：

public class AliveThread extends Thread{
  @Override
  public void run() {
    super.run();
    System.out.println("run方法中是否存活" + "  " + Thread.currentThread().isAlive());
  }
}

測(cè)試方法如下：

public class AliveThreadTest extends TestCase {
  public void testRun() throws Exception {
    AliveThread thread = new AliveThread();
    System.out.println("begin == " + thread.isAlive());
    thread.start();
    Thread.sleep(1000);
    System.out.println("end ==" + thread.isAlive());
    Thread.sleep(3000);
  }
}

結(jié)果如下：

begin == false
run方法中是否存活  true
end ==false

我們可以發(fā)現(xiàn)在start之前，該線程被認(rèn)為是沒(méi)有存活，然后run的時(shí)候，是存活的，等run方法執(zhí)行完，又被認(rèn)為是不存活的。

如何停止線程

判斷線程是否終止

JDK提供了一些方法來(lái)判斷線程是否終止 —— isInterrupted()和interrupted()

停止線程的方式

這個(gè)是得到線程信息中比較重要的一個(gè)方法了，因?yàn)檫@個(gè)和終止線程的方法相關(guān)聯(lián)。先說(shuō)一下終止線程的幾種方式：

1. 等待run方法執(zhí)行完
2. 線程對(duì)象調(diào)用stop()
3. 線程對(duì)象調(diào)用interrupt(),在該線程的run方法中判斷是否終止，拋出一個(gè)終止異常終止。
4. 線程對(duì)象調(diào)用interrupt(),在該線程的run方法中判斷是否終止，以return語(yǔ)句結(jié)束。

第一種就不說(shuō)了，第二種stop()方法已經(jīng)廢棄了，因?yàn)榭赡軙?huì)產(chǎn)生如下原因：

1. 強(qiáng)制結(jié)束線程，該線程應(yīng)該做的清理工作，無(wú)法完成。
2. 強(qiáng)制結(jié)束線程，該線程已操作的加鎖對(duì)象強(qiáng)制解鎖，造成數(shù)據(jù)不一致。

具體的例子可以看StopLockThread以及他的測(cè)試類StopLockThreadTest

第三種，是目前推薦的終止方法，調(diào)用interrupt,然后在run方法中判斷是否終止。判斷終止的方式有兩種，一種是Thread類的靜態(tài)方法interrupted(),另一種是Thread的成員方法isInterrupted()。這兩個(gè)方法是有所區(qū)別的，第一個(gè)方法是會(huì)自動(dòng)重置狀態(tài)的，如果連續(xù)兩次調(diào)用interrupted()，第一次如果是false,第二次一定是true。而isInterrupted()是不會(huì)的。

例子如下：

public class ExampleInterruptThread extends Thread{
  @Override
  public void run() {
    super.run();
    try{
      for(int i = 0 ; i < 50000000 ; i++){
        if (interrupted()){
          System.out.println("已經(jīng)是停止?fàn)顟B(tài)，我要退出了");
          throw new InterruptedException("停止.......");
        }
        System.out.println("i=" + (i + 1));
      }
    }catch (InterruptedException e){
      System.out.println("順利停止");
    }
  }
}

測(cè)試的代碼如下：

public class ExampleInterruptThreadTest extends TestCase {
  public void testRun() throws Exception {
    ExampleInterruptThread thread = new ExampleInterruptThread();
    thread.start();
    Thread.sleep(1000);
    thread.interrupt();
  }
}

第四種方法和第三種一樣，唯一的區(qū)別就是將上面的代碼中的拋出異常換成return,個(gè)人還是喜歡拋出異常，這里處理的形式就比較多，比如打印信息，處理資源關(guān)閉或者捕捉之后再重新向上層拋出。

注意一點(diǎn)，我們上面拋出的異常是InterruptedException，這里簡(jiǎn)單說(shuō)一下可能產(chǎn)生這個(gè)異常的原因，在原有線程sleep的情況下，調(diào)用interrupt終止線程，或者先終止線程，再讓線程sleep。

如何暫停線程

在JDK中提供了以下兩個(gè)方法用來(lái)暫停線程和恢復(fù)線程。

• suspend()——暫停線程
• resume()——恢復(fù)線程

這兩個(gè)方法和stop方法一樣是被廢棄的方法，其用法和stop一樣，暴力的暫停線程和恢復(fù)線程。這兩個(gè)方法之所以是廢棄的主要由以下兩個(gè)原因：

1. 線程持有鎖定的公共資源的情況下，一旦被暫停，則公共資源無(wú)法被其他線程所持有。
2. 線程強(qiáng)制暫停，導(dǎo)致該線程執(zhí)行的操作沒(méi)有執(zhí)行完全，這時(shí)訪問(wèn)該線程的數(shù)據(jù)會(huì)出現(xiàn)數(shù)據(jù)不一致。

線程的一些其他用法

線程的其他的一些基礎(chǔ)用法如下：

1. 線程讓步
2. 設(shè)置線程的優(yōu)先級(jí)
3. 守護(hù)線程

線程讓步

JDK提供yield()方法來(lái)讓線程放棄當(dāng)前的CPU資源，將它讓給其他的任務(wù)去占用CPU時(shí)間，但是這也是隨機(jī)的事情，有可能剛放棄資源，又馬上占用時(shí)間片了。

具體的例子可以參考ExampleYieldThread以及他的測(cè)試類ExampleYieldThreadTest

設(shè)置線程的優(yōu)先級(jí)

我們可以設(shè)置線程的優(yōu)先級(jí)來(lái)讓CPU盡可能的將執(zhí)行的資源給優(yōu)先級(jí)高的線程。Java設(shè)置了1-10這10個(gè)優(yōu)先級(jí)，又有三個(gè)靜態(tài)變量來(lái)提供三個(gè)優(yōu)先級(jí)：

  /**
   * The minimum priority that a thread can have.
   */
  public final static int MIN_PRIORITY = 1;

  /**
   * The default priority that is assigned to a thread.
   */
  public final static int NORM_PRIORITY = 5;

  /**
   * The maximum priority that a thread can have.
   */
  public final static int MAX_PRIORITY = 10;

我們可以通過(guò)setPriority來(lái)設(shè)置線程的優(yōu)先級(jí)，可以直接傳入上訴三個(gè)靜態(tài)變量，也可以直接傳入1-10的數(shù)字。設(shè)置后線程就會(huì)有不同的優(yōu)先級(jí)。如果我們不設(shè)置優(yōu)先級(jí)，會(huì)是什么情況？

線程的優(yōu)先級(jí)是有繼承的特性，如果我們?cè)贏線程中啟動(dòng)了B線程，則AB具有相同的優(yōu)先級(jí)。一般我們?cè)趍ain線程中啟動(dòng)線程，就和main線程有一致的優(yōu)先級(jí)。main線程的優(yōu)先級(jí)默認(rèn)是5。

下面說(shuō)一下優(yōu)先級(jí)的一些規(guī)則：

• 優(yōu)先級(jí)高的線程一般會(huì)比優(yōu)先級(jí)低的線程獲得更多的CPU資源，但是不代表優(yōu)先級(jí)高的任務(wù)一定先于優(yōu)先級(jí)低的任務(wù)先執(zhí)行完。因?yàn)椴煌瑑?yōu)先級(jí)的線程中run方法內(nèi)容可能不一樣。
• 優(yōu)先級(jí)高的線程一定會(huì)比優(yōu)先級(jí)低的線程執(zhí)行的快。如果兩個(gè)線程是一樣的run方法，但是優(yōu)先級(jí)不一樣，確實(shí)優(yōu)先級(jí)高的線程先執(zhí)行完。

線程守護(hù)

JDK中提供setDaemon的方法來(lái)設(shè)置一個(gè)線程變成守護(hù)線程。守護(hù)線程的特點(diǎn)是其他非守護(hù)線程執(zhí)行完，守護(hù)線程就自動(dòng)銷毀，典型的例子是GC回收器。

具體可以看ExampleDaemonThread和ExampleDaemonThreadTest。

總結(jié)

這篇文章主要總結(jié)了Java線程的一些基本的用法，關(guān)于線程安全，同步的知識(shí)，放到了第二篇。

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