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[Java多线程]基础线程机制

内容导读

互联网集市收集整理的这篇技术教程文章主要介绍了[Java多线程]基础线程机制，小编现在分享给大家，供广大互联网技能从业者学习和参考。文章包含4361字，纯文字阅读大概需要7分钟。

内容图文

一、线程状态

线程可以有如下六种状态：

  • New（新创建）
  • Runnable（可运行）
  • Blocked（被阻塞）
  • Waiting（等待）
  • Timed Waiting（计时等待）
  • Terminated（被终止）

可以使用getState方法获取一个线程的状态

[Java多线程]基础线程机制 - 文章图片

注：参考自CyC2018

新建（New）

创建后尚未启动。

可运行（Runnable）

可能正在运行，也可能正在等待 CPU 时间片。

包含了操作系统线程状态中的 Running 和 Ready。

阻塞（Blocked）

等待获取一个排它锁，如果其线程释放了锁就会结束此状态。

无限期等待（Waiting）

等待其它线程显式地唤醒，否则不会被分配 CPU 时间片。

进入方法 退出方法
没有设置 Timeout 参数的 Object.wait() 方法 Object.notify() / Object.notifyAll()
没有设置 Timeout 参数的 Thread.join() 方法 被调用的线程执行完毕
LockSupport.park() 方法 LockSupport.unpark(Thread)

限期等待（Timed Waiting）

无需等待其它线程显式地唤醒，在一定时间之后会被系统自动唤醒。

调用 Thread.sleep() 方法使线程进入限期等待状态时，常常用“使一个线程睡眠”进行描述。

调用 Object.wait() 方法使线程进入限期等待或者无限期等待时，常常用“挂起一个线程”进行描述。

睡眠和挂起是用来描述行为，而阻塞和等待用来描述状态。

阻塞和等待的区别在于，阻塞是被动的，它是在等待获取一个排它锁。而等待是主动的，通过调用 Thread.sleep() 和 Object.wait() 等方法进入。

进入方法 退出方法
Thread.sleep() 方法 时间结束
设置了 Timeout 参数的 Object.wait() 方法 时间结束 / Object.notify() / Object.notifyAll()
设置了 Timeout 参数的 Thread.join() 方法 时间结束 / 被调用的线程执行完毕
LockSupport.parkNanos() 方法 LockSupport.unpark(Thread)
LockSupport.parkUntil() 方法 LockSupport.unpark(Thread)

死亡（Terminated）

可以是线程结束任务之后自己结束，或者产生了异常而结束。

二、使用线程

三种方法：

  • 实现Runnable接口
  • 继承Thread类
  • 实现Callable接口

实现接口VS继承Thread

实现接口会更好一些，因为：

  • Java 不支持多重继承，因此继承了 Thread 类就无法继承其它类，但是可以实现多个接口；
  • 类可能只要求可执行就行，继承整个 Thread 类开销过大。

三、Java线程机制

Executor

Executor 管理多个异步任务的执行，而无需程序员显式地管理线程的生命周期。这里的异步是指多个任务的执行互不干扰，不需要进行同步操作。

主要有三种 Executor：

  • CachedThreadPool：一个任务创建一个线程；
  • FixedThreadPool：所有任务只能使用固定大小的线程；
  • SingleThreadExecutor：相当于大小为 1 的 FixedThreadPool。

Daemon

守护线程是程序运行时在后台提供服务的线程，不属于程序中不可或缺的部分。

当所有非守护线程结束时，程序也就终止，同时会杀死所有守护线程。

main() 属于非守护线程。

在线程启动之前使用 setDaemon() 方法可以将一个线程设置为守护线程。

public static void main(String[] args) {
    Thread thread = new Thread(new MyRunnable());
    thread.setDaemon(true);
}

守护线程永远不应该访问固有资源，如文件、数据库等，因为他可能在任意时间中断。

四、中断线程

  • run方法执行方法体中最后一条语句，并经由return语句返回
  • 出现了方法中未捕获的异常

Java没有可以强制中断线程的方法，只提供了一种协作机制：

调用interrupt()方法将会使中断标志置位（设为true），但是并不会中断线程，需要程序员自己写代码判断中断标志是否置位，然后执行相关操作

阻塞状态

一个任务进入阻塞状态可能有如下原因：

  • 调用sleep()方法使任务进入休眠状态
  • 调用wait()方法使线程挂起
  • 任务在等待某个输入输出完成
  • 任务试图调用其同步控制方法，但是对象锁不可用

void interrupt()

向线程发送中断请求，中断标志设为true，如果线程被阻塞，抛出InterruptException。但是调用 interrupt() 方法会设置线程的中断标记，此时调用 interrupted() 方法会返回 true。因此可以在循环体中使用 interrupted() 方法来判断线程是否处于中断状态，从而提前结束线程。

static boolean interrupted()

测试正在执行这一命令的线程是否被中断，并将当前线程的中断标志重置为false

boolean isInterrupted()

测试当前线程是否被中断，不会改变线程的中断状态

class MyThread2 extends Thread{
    @Override
    public void run() {
        while(!interrupted()){
            //...
        }
        System.out.println("Thread interrupted");
    }
}
public class InterruptTest {
    public static void main(String[] args) {
        MyThread2 thread1 = new MyThread2();
        thread1.start();
        thread1.interrupt();
        System.out.println("Main run");
    }
}


Main run
Thread interrupted

如果循环调用sleep，则无需检测中断标志

class MtThread1 extends Thread{
    @Override
    public void run() {
        try {
            Thread.sleep(2000);
            System.out.println("Thread run");
        }catch (InterruptedException e){
            e.printStackTrace();
        }finally {
            System.out.println("Thread finished");
        }
    }
}
public class InterruptTest {
    public static void main(String[] args) {
        MtThread1 thread1 = new MtThread1();
        thread1.start();
        thread1.interrupt();
        System.out.println("Main run");
    }
}


Main run
java.lang.InterruptedException: sleep interrupted
	at java.base/java.lang.Thread.sleep(Native Method)
	at com.wdw.thread.MtThread1.run(InterruptTest.java:7)
Thread finished

内容总结

以上是互联网集市为您收集整理的[Java多线程]基础线程机制全部内容，希望文章能够帮你解决[Java多线程]基础线程机制所遇到的程序开发问题。 如果觉得互联网集市技术教程内容还不错，欢迎将互联网集市网站推荐给程序员好友。

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来源：【匿名】