Java 多線程理解（一）多線程技能

1.概念

關於多線程的基礎概念不做過多概述！

線程:簡單來講，就是程序運行的最小單位，比如我們運行的main方法也是一個線程。一個進程可能有幾個線程在運行計算數據。

多線程的優點：多任務操作系統的有點相信都體會過了，可以最大程度上利用CPU 的空閒時間，CPU在多個線程來回切換，大大減少單任務處理由於進程等待帶來的空閒時間的CPU空閒，線程之間是相互獨立的。

2.使用多線程

想要學習一個技術就得接近它控制它

1) 實現方式

a.繼承Thread

b.實現Runnable接口

先來看看Thread的結構
public class Thread implements Runnable {
從源代碼可以發現Thread實現了Runable接口，他們之間有多態關係

其實，使用繼承Thread方式最大的侷限就是多繼承，所以爲了支持多繼承，完全可以實現Runnable接口，一邊繼承一邊實現。兩種方式沒有本質區別，一個是重載一個重寫。
public class Manager extends Thread{
	
	private List<String> queue = new LinkedList<String>();
	@Override
	public void run(){
		System.out.println();
	}
	
	public static void main(String[] args) {
		Manager m = new Manager();
		
		m.start();
	}
}

線程執行特性：

1.隨機性

2.不確定性

多線程執行的先後順序是不確定性的，調用start（）方法只是告訴"線程規劃器" 我已經做好執行的準備了具體執行順序讓系統安排一個時間去執行run() 方法。start()的先後順序不決定具體的線程執行順序。具體代碼這裏就不貼了。

2) 線程安全

自定義線程類中的實例變量有共享變量和飛共享變量之分。

a.不共享的情況

各自線程有各自的實例變量相互不影響，多線程操作也能保證安全

b.共享情況
public class Manager extends Thread{
	int count = 10;
	@Override
	public void run(){
		super.run();
		count--;
		System.out.println("由"+Thread.currentThread()+"線程計算count:"+count);
	}
	public static void main(String[] args) {
		Manager m = new Manager();
		
		Thread p = new Thread(m,"Manager1");
		Thread c = new Thread(m,"Manager2");
		Thread v = new Thread(m,"Manager3");
		p.start();
		c.start();v.start();
	}
}
可以發現執行結果：
由Thread[Manager2,5,main]線程計算count:8
由Thread[Manager3,5,main]線程計算count:7
由Thread[Manager1,5,main]線程計算count:8
線程1、3對count同時進行了操作，產生非線程安全。想要的結果是依次遞減打印。
i- -可以分解3步：

1.去的原有i的值；

2.計算i - -；

3.給i進行賦值；

如果多線程對着個參數進行操作，很有可能在第一步兩個線程同時取到同樣的數據，導致結果重複；其實很典型的列子就是消費者模式，多個消費者做在同一張桌子上吃飯，生產者端吃的。消費者必須等生產者端上來才能開始吃，也就是安排隊的方式。具體怎麼處理後續說明

3) sleep方法

簡單介紹一下sleep()方法於我的理解，當然還有currentThread、isAlive、getId等方法，就不一一介紹了。

a)currentThread() 方法是獲取當前線程對象

b)sleep() 方法是讓當前線程在指定的毫秒數暫停。是指的this.currentThread()返回的線程

這裏就要說到sleep和wait()的區別了：

1.sleep() 是Thread類的一個靜態方法讓調用的當前線程暫停一段時間 wait 是Object 的方法

2.sleep 不會釋放對象鎖、放棄CPU ，wait會釋放對象鎖且讓出CPU

3.wait 必須依賴於synchroid ，否者會拋出java.lang.IllegalMonitorStateException 異常，先要獲取對象鎖可以通過notify 、notifyall 喚醒

4) 停止線程

停止線程意味着在線程處理完任務之前停掉正在做的任務，看似簡單，但必須做好防範，以便達到預期的效果。

停止線程可以用Thread.stop() ,強制性停止當前對象線程，而且會釋放鎖，導致和預期不一致的結果

1) interrrupt()

並不能真正的停止線程：
public class ThreadTest extends Thread{
	@Override
	public void run(){
		for(int i = 0; i< 50000;i++){
			System.out.println("i:"+i);
		}
	}
	
	public static void main(String[] args) {
		ThreadTest test = new ThreadTest();
		test.start();
		
		test.interrupt();
		try {
			Thread.sleep(100);
		} catch (InterruptedException e) {
			// TODO Auto-generated catch block
			e.printStackTrace();
		}
		System.out.println("interrupt");
		test.stop();
	}
}
運行結果：
i:49994
i:49995
i:49996
i:49997
i:49998
i:49999
可以看出，調用interrupt() 方法後線程並沒有立即停止，而是設置線程停止標誌.
2)判斷線程是否停止

a)Thread. interrupted() 測試當前線程是否停止靜態方法

b)this.isInterrupted() 判斷線程是否停止實例方法

那麼這兩個方法有什麼區別呢？先來看看interrupted的解釋:測試當前線程是否中斷
public static void main(String[] args) {
		ThreadTest test = new ThreadTest();
		test.start();
		
		Thread.currentThread().interrupt();
		System.out.println(Thread.interrupted());
		System.out.println(Thread.interrupted());
		System.out.println("interrupt");
	}
運行結果：
true
false
interrupt
i:0
從上述結果來看，interrupted()的確判斷出了線程是否中斷狀態，但爲什麼第二個位false呢，從官方幫助文檔查閱發現：
測試當前線程是否中斷，線程的中斷狀態由改方法清除。換句話說調用這個方法後線程的中斷狀態會被清除，這就是爲什麼第二次調用會是false。

再來看isInterrupted()方法：終端正在運行的線程，不是static方法；
public class ThreadTest extends Thread{
	@Override
	public void run(){
		for(int i = 0; i< 50000;i++){
			System.out.println("i:"+i);
		}
	}
	
	public static void main(String[] args) {
		ThreadTest test = new ThreadTest();
		test.start();
		try {
			Thread.sleep(10);
		} catch (InterruptedException e) {
			// TODO Auto-generated catch block
			e.printStackTrace();
		}
		Thread.currentThread().interrupt();
		test.interrupt();
		System.out.println(test.isInterrupted());
		System.out.println(test.isInterrupted());
		System.out.println("interrupt");
		
		test.stop();
		
	}
}
運行結果：
i:306
true
true
interrupt
可以看到並沒有清除狀態。
最後再來看下這兩個方法的解釋吧：
a) interrupted() 測試當前線程中斷狀態，並具有清除標誌置爲false的功能，靜態方法

b) isinterrupted() 測試線程的終端狀態，但不清狀態標誌實例方法

3) 能停止的線程

據以上的內容，可以用在線程中判斷線程狀態的方式來停止線程：
public class ThreadTest extends Thread{
	@Override
	public void run(){
		for(int i = 0; i< 50000;i++){
			if(this.isInterrupted()){
				break;
			}
			System.out.println("i:"+i);
		}
		System.out.println("thread is end");
	}
	
	public static void main(String[] args) {
		ThreadTest test = new ThreadTest();
		test.start();
		try {
			Thread.sleep(10);
		} catch (InterruptedException e) {
			// TODO Auto-generated catch block
			e.printStackTrace();
		}
		Thread.currentThread().interrupt();
		test.interrupt();
		System.out.println(test.isInterrupted());
		System.out.println(test.isInterrupted());
		
	}
}
運行結果：
i:278
i:279
true
true
thread is end
從運行結果上看：線程跳出了循環，但是線程並沒有真正的停止。如何解決呢，看下更新後的代碼：
public class ThreadTest extends Thread{
	@Override
	public void run(){
		try {
			for(int i = 0; i< 50000;i++){
				if(this.isInterrupted()){
					throw new InterruptedException();
				}
				System.out.println("i:"+i);
			}
			System.out.println("thread is end");
		} catch (Exception e) {
			System.out.println("線程停止，進入catch塊");
			// TODO: handle exception
		}
	}
	
	public static void main(String[] args) {
		ThreadTest test = new ThreadTest();
		test.start();
		try {
			Thread.sleep(10);
		} catch (InterruptedException e) {
			// TODO Auto-generated catch block
			e.printStackTrace();
		}
		Thread.currentThread().interrupt();
		test.interrupt();
		System.out.println(test.isInterrupted());
		System.out.println(test.isInterrupted());
		
	}
}
運行結果：
i:292
true
true
線程停止，進入catch塊
由此可見線程進入異常停止！
4) 沉睡中停止

如果線程在sleep中停止呢？會發生什麼情況：
public class ThreadTest extends Thread{
	@Override
	public void run(){
		try {
			Thread.sleep(200000);
			System.out.println("thread is end");
		} catch (Exception e) {
			System.out.println("線程停止，進入catch塊");
			// TODO: handle exception
			e.printStackTrace();
		}
	}
	
	public static void main(String[] args) {
		ThreadTest test = new ThreadTest();
		test.start();
		try {
			Thread.sleep(1000);
		} catch (InterruptedException e) {
			// TODO Auto-generated catch block
			e.printStackTrace();
		}
		test.interrupt();
		System.out.println(test.isInterrupted());
		System.out.println(test.isInterrupted());
		
	}
}
運行結果：
false
false
線程停止，進入catch塊
java.lang.InterruptedException: sleep interrupted
	at java.lang.Thread.sleep(Native Method)
	at com.wyj.design.consumer.ThreadTest.run(ThreadTest.java:7)
從以上結果來看，在沉睡中停止線程，會進入到catch（），且清除了線程運行狀態標誌。sleep不會釋放線程鎖及CPU，導致中斷拋出異常

相反如果打斷後在沉睡呢：
i:199998
i:199999
線程停止，進入catch塊
java.lang.InterruptedException: sleep interrupted
	at java.lang.Thread.sleep(Native Method)
	at com.wyj.design.consumer.ThreadTest.run(ThreadTest.java:11)
從以上結果來看，先中斷線程，在沉睡會進入到catch（）。
5) 能停止的線程

暴力的停止線程stop().

調用stop() 會拋出ThreadDeth 異常，通常情況下不需要現行的捕捉。

stop 方法已被JDK標記爲過期的方法作廢

1.stop方法會釋放鎖可能會導致線程安全

2.異常停止線程導致結束流程沒有執行

5) 守護線程

在java線程中有兩種線程：用戶線程、守護線程

守護線程是一種特殊的線程，隨着用戶線程，在JVM中只要有一個非守護線程，守護線程就在工作，最常見的是垃圾回收線程。JVM所有線程結束了，垃圾回收線程也就結束了。
public class ThreadTest extends Thread{
	@Override
	public void run(){
		try {
			int i = 0;
			while(true){
				
				System.out.println("i:"+i++);
				Thread.sleep(1000);
			}
		} catch (Exception e) {
			System.out.println("線程停止，進入catch塊");
			// TODO: handle exception
			e.printStackTrace();
		}
	}
	
	public static void main(String[] args) {
		ThreadTest test = new ThreadTest();
		test.setDaemon(true);
		test.start();
		try {
			Thread.sleep(1000);
		} catch (InterruptedException e) {
			// TODO Auto-generated catch block
			e.printStackTrace();
		}
	}
}
運行結果：
i:0
i:1
用戶線程結束了，守護線程也就結束了。

3 小結

本文介紹了Thread的一些基礎知識。在使用線程的時候可能會發生很多意想不到的情況，這也是多線程一些不可預知的的一個體現，需要學習這個基礎知識和一些常用的情況來規避這些問題。

Java 多線程理解（一）多線程技能

1.概念

2.使用多線程

1) 實現方式

2) 線程安全

3) sleep方法

4) 停止線程

1) interrrupt()

2)判斷線程是否停止

3) 能停止的線程

4) 沉睡中停止

5) 能停止的線程

5) 守護線程

3 小結

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Java 多線程理解（一） 多線程技能

1.概念

2.使用多線程

1) 實現方式

2) 線程安全

3) sleep方法

4) 停止線程

1) interrrupt()

2)判斷線程是否停止

3) 能停止的線程

4) 沉睡中停止

5) 能停止的線程

5) 守護線程

3 小結

Java 多線程理解（一）多線程技能