線程的狀態
線程間的狀態轉換:
1. 新建(new):新創建了一個線程對象。
2. 可運行(runnable):線程對象創建後,其他線程(比如main線程)調用了該對象的start()方法。該狀態的線程位於可運行線程池中,等待被線程調度選中,獲取cpu 的使用權 。
3. 運行(running):可運行狀態(runnable)的線程獲得了cpu 時間片(timeslice) ,執行程序代碼。
4. 阻塞(block):阻塞狀態是指線程因爲某種原因放棄了cpu 使用權,也即讓出了cpu timeslice,暫時停止運行。直到線程進入可運行(runnable)狀態,纔有機會再次獲得cpu timeslice 轉到運行(running)狀態。阻塞的情況分三種:
(一). 等待阻塞:運行(running)的線程執行o.wait()方法,JVM會把該線程放入等待隊列(waitting queue)中。
(二). 同步阻塞:運行(running)的線程在獲取對象的同步鎖時,若該同步鎖被別的線程佔用,則JVM會把該線程放入鎖池(lock pool)中。
(三). 其他阻塞:運行(running)的線程執行Thread.sleep(long ms)或t.join()方法,或者發出了I/O請求時,JVM會把該線程置爲阻塞狀態。當sleep()狀態超時、join()等待線程終止或者超時、或者I/O處理完畢時,線程重新轉入可運行(runnable)狀態。
5. 死亡(dead):線程run()、main() 方法執行結束,或者因異常退出了run()方法,則該線程結束生命週期。死亡的線程不可再次復生。
線程的使用
Java中創建線程主要有三種方式:
一、繼承Thread類創建線程類
(1)定義Thread類的子類,並重寫該類的run方法,該run方法的方法體就代表了線程要完成的任務。因此把run()方法稱爲執行體。
(2)創建Thread子類的實例,即創建了線程對象。
(3)調用線程對象的start()方法來啓動該線程。
package com.thread;
public class FirstThreadTest extends Thread{
int i = 0;
//重寫run方法,run方法的方法體就是現場執行體
public void run()
{
for(;i<100;i++){
System.out.println(getName()+" "+i);
}
}
public static void main(String[] args)
{
for(int i = 0;i< 100;i++)
{
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" : "+i);
if(i==20)
{
new FirstThreadTest().start();
new FirstThreadTest().start();
}
}
}
}
上述代碼中Thread.currentThread()方法返回當前正在執行的線程對象。GetName()方法返回調用該方法的線程的名字。
二、通過Runnable接口創建線程類
(1)定義runnable接口的實現類,並重寫該接口的run()方法,該run()方法的方法體同樣是該線程的線程執行體。
(2)創建 Runnable實現類的實例,並依此實例作爲Thread的target來創建Thread對象,該Thread對象纔是真正的線程對象。
(3)調用線程對象的start()方法來啓動該線程。
示例代碼爲:
package com.thread;
public class RunnableThreadTest implements Runnable
{
private int i;
public void run()
{
for(i = 0;i <100;i++)
{
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" "+i);
}
}
public static void main(String[] args)
{
for(int i = 0;i < 100;i++)
{
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" "+i);
if(i==20)
{
RunnableThreadTest rtt = new RunnableThreadTest();
new Thread(rtt,"新線程1").start();
new Thread(rtt,"新線程2").start();
}
}
}
}
三、通過Callable和Future創建線程
(1)創建Callable接口的實現類,並實現call()方法,該call()方法將作爲線程執行體,並且有返回值。
(2)創建Callable實現類的實例,使用FutureTask類來包裝Callable對象,該FutureTask對象封裝了該Callable對象的call()方法的返回值。
(3)使用FutureTask對象作爲Thread對象的target創建並啓動新線程。
(4)調用FutureTask對象的get()方法來獲得子線程執行結束後的返回值
實例代碼:
package com.thread;
import java.util.concurrent.Callable;
import java.util.concurrent.ExecutionException;
import java.util.concurrent.FutureTask;
public class CallableThreadTest implements Callable<Integer>
{
public static void main(String[] args)
{
CallableThreadTest ctt = new CallableThreadTest();
FutureTask<Integer> ft = new FutureTask<>(ctt);
for(int i = 0;i < 100;i++)
{
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" 的循環變量i的值"+i);
if(i==20)
{
new Thread(ft,"有返回值的線程").start();
}
}
try
{
System.out.println("子線程的返回值:"+ft.get());
} catch (InterruptedException e)
{
e.printStackTrace();
} catch (ExecutionException e)
{
e.printStackTrace();
}
}
@Override
public Integer call() throws Exception
{
int i = 0;
for(;i<100;i++)
{
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" "+i);
}
return i;
}
}
二、創建線程的三種方式的對比
採用實現Runnable、Callable接口的方式創見多線程時,優勢是:
線程類只是實現了Runnable接口或Callable接口,還可以繼承其他類。
在這種方式下,多個線程可以共享同一個target對象,所以非常適合多個相同線程來處理同一份資源的情況,從而可以將CPU、代碼和數據分開,形成清晰的模型,較好地體現了面向對象的思想。
劣勢是:
編程稍微複雜,如果要訪問當前線程,則必須使用Thread.currentThread()方法。
使用繼承Thread類的方式創建多線程時優勢是:
編寫簡單,如果需要訪問當前線程,則無需使用Thread.currentThread()方法,直接使用this即可獲得當前線程。
劣勢是:
線程類已經繼承了Thread類,所以不能再繼承其他父類。
多線程常常使用的方法
1. Object
wait(long timeout)
public final void wait() throws InterruptedException {
public final native void notify();
public final native void notifyAll();
值得注意的是以上方法都要在監視器內部執行,因爲只有這樣,才方便java把監視的每個線程對對象的等待放入等待隊列,喚醒
2.Thread
線程的很多方法已經廢棄了,很多都是基本的就不一一介紹,下面介紹幾種廢棄不能用的和他們的替代方法
stop(),這個方法之所以不能用是因爲這個方法會直接停止線程,這樣會造成數據的破壞性,替代方法有兩種
1.設置線程停止標誌,通過volatile 修飾的變量來從程序上退出真個線程
2.通過設置線程自帶的interrupt,通過判斷isInterrupt來停止線程
suspend() 暫停線程
public final void resume() 回覆暫停線程
這兩個方法也有問題,在多線程的情況下回出現resume()先執行,suspend()後執行,造成程序永久不能執行
目前替代方法是定義線程的狀態變量,並使目標線程輪詢該狀態變量,當狀態爲懸掛狀態時,可以使用wait()方法使之處於等待狀態。一旦需要該線程繼續運行,其它線程會調用notify()方法來通知它
這篇文章簡單的介紹了線程的使用方式,和一些方法,線程的深入使用將會在下面的章節介紹
線程中鎖的使用
鎖主要是在多線程的情況下防止併發訪問帶來的數據問題而設計的,java中的鎖主要是通過synchronized關鍵字實現和實現Lock接口來實現,通過對一個諮詢進行枷鎖處理可以保證數據讀寫的串行化,保證數據的安全