Java多线程基本用法总结
这篇是Java多线程基本用法的一个总结。
本篇文章会从一下几个方面来说明Java多线程的基本用法：
- 如何使用多线程
- 如何得到多线程的一些信息
- 如何停止线程
- 如何暂停线程
- 线程的一些其他用法
如何使用多线程
启动线程的两种方式
Java提供了2种方式来使用多线程，一种是编写一个类来继承Thread,然后覆写run方法，然后调用start方法来启动线程。这时这个类就会以另一个线程的方式来运行run方法里面的代码。另一种是编写一个类来实现Runnable接口，然后实现接口方法run，然后创造一个Thread对象，把实现了Runnable接口的类当做构造参数，传入Thread对象，最后该Thread对象调用start方法。
这里的start方法是一个有启动功能的方法，该方法内部回调run方法。所以，只有调用了start方法才会启动另一个线程，直接调用run方法，还是在同一个线程中执行run，而不是在另一个线程执行run
此外，start方法只是告诉虚拟机，该线程可以启动了，也就说该线程在就绪的状态，但不代表调用start就立即运行了，这要等待JVM来决定什么时候执行这个线程。也就是说，如果有两个线程A,B，A先调用start，B后调用start，不代表A线程先运行，B线程后运行。这都是由JVM决定了，可以认为是随机启动。
下面我们用实际的代码，来说明两种启动线程的方式：
第一种，继承Thread
publicclassExampleThreadextendsThread{
@Override
publicvoidrun(){
super.run();
System.out.println("这是一个继承自Thread的ExampleThread");
}
}
测试的代码可以看test目录下的ExampleThreadTest类
另一种，实现了Runnable接口
publicclassExampleRunableimplementsRunnable{
publicvoidrun(){
System.out.println("这是实现Runnable接口的类");
}
}
测试的代码可以看test目录下的ExampleRunableTest类。
如何得到多线程的一些信息
我们在启动多线程之后，希望能通过一些API得到启动的线程的一些信息。JDK给我们提供了一个Thread类的方法来得到线程的一些信息。
- 线程的名字——getName()
- 线程的ID——getId()
- 线程是否存活——isAlive()
得到线程的名字
这些方法是属于Thread的内部方法，所以我们可以用两种方式调用这些方法，一个是我们的类继承Thread来使用多线程的时候，可以用过this来调用。另一种是通过Thread.currentThread()来调用这些方法。但是这两个方法在不同的使用场景下是有区别的。
我们先简单来看两个方法的使用。
第一个Thread.currentThread()的使用，代码如下：
publicclassExampleCurrentThreadextendsThread{
publicExampleCurrentThread(){
System.out.println("构造方法的打印："+Thread.currentThread().getName());
}
@Override
publicvoidrun(){
super.run();
System.out.println("run方法的打印："+Thread.currentThread().getName());
}
}
测试的代码如下：
publicclassExampleCurrentThreadTestextendsTestCase{
publicvoidtestInit()throwsException{
ExampleCurrentThreadthread=newExampleCurrentThread();
}
publicvoidtestRun()throwsException{
ExampleCurrentThreadthread=newExampleCurrentThread();
thread.start();
Thread.sleep(1000);
}
}
结果如下：
构造方法的打印：main run方法的打印：Thread-0 构造方法的打印：main
为什么我们在ExampleCurrentThread内部用Thread.currentThread()会显示构造方法的打印是main，是因为Thread.currentThread()返回的是代码段正在被那个线程调用的信息。这里面很显然构造方法是被main线程执行的，而run方法是被我们自己启动的线程执行的，因为没有给他起名字，所以默认是Thread-0。
接下来，我们在看一看继承自Thread，用this调用。
publicclassComplexCurrentThreadextendsThread{
publicComplexCurrentThread(){
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
publicvoidrun(){
super.run();
System.out.println("runbegin=======");
System.out.println("Thread.currentThread().getName="+Thread.currentThread().getName());
System.out.println("this.getName()="+this.getName());
System.out.println("runend==========");
}
}
测试代码如下：
publicclassComplexCurrentThreadTestextendsTestCase{
publicvoidtestRun()throwsException{
ComplexCurrentThreadthread=newComplexCurrentThread();
thread.setName("byhieg");
thread.start();
Thread.sleep(3000);
}
}
结果如下：
begin========= Thread.currentThread().getName=main this.getName()=Thread-0 end=========== runbegin======= Thread.currentThread().getName=byhieg this.getName()=byhieg runend==========
首先在创建对象的时候，构造器还是被main线程所执行，所以Thread.currentThread()得到的就是Main线程的名字，但是this方法指的是调用方法的那个对象，也就是ComplexCurrentThread的线程信息，还没有setName,所以是默认的名字。然后run方法无论是Thread.currentThread()还是this返回的都是设置了byhieg名字的线程信息。
所以Thread.currentThread指的是具体执行这个代码块的线程信息。构造器是main执行的，而run方法则是哪个线程start，哪个线程执行run。这么看来，this能得到的信息是不准确的，因为如果我们在run中执行了this.getName()，但是run方法却是由另一个线程start的，我们是无法通过this.getName得到运行run方法的新城的信息的。而且只有继承了Thread的类才能有getName等方法，这对于Java没有多继承的特性语言来说，是个灾难。所有后面凡是要得到线程的信息，我们都用Thread.currentThread()来调用API。
得到线程的ID
调用getID取得线程的唯一标识。这个和上面的getName用法一致，没什么好说的，可以直接看ExampleIdThread和他的测试类ExampleIdThreadTest。
判断线程是否存活
方法isAlive()的作用是测试线程是否处于活动状态。所谓活动状态，就是线程已经启动但是没有终止。即该线程start之后，被认为是存活的。
我们看一下具体的例子：
publicclassAliveThreadextendsThread{
@Override
publicvoidrun(){
super.run();
System.out.println("run方法中是否存活"+""+Thread.currentThread().isAlive());
}
}
测试方法如下：
publicclassAliveThreadTestextendsTestCase{
publicvoidtestRun()throwsException{
AliveThreadthread=newAliveThread();
System.out.println("begin=="+thread.isAlive());
thread.start();
Thread.sleep(1000);
System.out.println("end=="+thread.isAlive());
Thread.sleep(3000);
}
}
结果如下：
begin==false run方法中是否存活true end==false
我们可以发现在start之前，该线程被认为是没有存活，然后run的时候，是存活的，等run方法执行完，又被认为是不存活的。
如何停止线程
判断线程是否终止
JDK提供了一些方法来判断线程是否终止——isInterrupted()和interrupted()
停止线程的方式
这个是得到线程信息中比较重要的一个方法了，因为这个和终止线程的方法相关联。先说一下终止线程的几种方式：
- 等待run方法执行完
- 线程对象调用stop()
- 线程对象调用interrupt(),在该线程的run方法中判断是否终止，抛出一个终止异常终止。
- 线程对象调用interrupt(),在该线程的run方法中判断是否终止，以return语句结束。
第一种就不说了，第二种stop()方法已经废弃了，因为可能会产生如下原因：
- 强制结束线程，该线程应该做的清理工作，无法完成。
- 强制结束线程，该线程已操作的加锁对象强制解锁，造成数据不一致。
具体的例子可以看StopLockThread以及他的测试类StopLockThreadTest
第三种，是目前推荐的终止方法，调用interrupt,然后在run方法中判断是否终止。判断终止的方式有两种，一种是Thread类的静态方法interrupted(),另一种是Thread的成员方法isInterrupted()。这两个方法是有所区别的，第一个方法是会自动重置状态的，如果连续两次调用interrupted()，第一次如果是false,第二次一定是true。而isInterrupted()是不会的。
例子如下：
publicclassExampleInterruptThreadextendsThread{
@Override
publicvoidrun(){
super.run();
try{
for(inti=0;i<50000000;i++){
if(interrupted()){
System.out.println("已经是停止状态，我要退出了");
thrownewInterruptedException("停止.......");
}
System.out.println("i="+(i+1));
}
}catch(InterruptedExceptione){
System.out.println("顺利停止");
}
}
}
测试的代码如下：
publicclassExampleInterruptThreadTestextendsTestCase{
publicvoidtestRun()throwsException{
ExampleInterruptThreadthread=newExampleInterruptThread();
thread.start();
Thread.sleep(1000);
thread.interrupt();
}
}
第四种方法和第三种一样，唯一的区别就是将上面的代码中的抛出异常换成return,个人还是喜欢抛出异常，这里处理的形式就比较多，比如打印信息，处理资源关闭或者捕捉之后再重新向上层抛出。
注意一点，我们上面抛出的异常是InterruptedException，这里简单说一下可能产生这个异常的原因，在原有线程sleep的情况下，调用interrupt终止线程，或者先终止线程，再让线程sleep。
如何暂停线程
在JDK中提供了以下两个方法用来暂停线程和恢复线程。
- suspend()——暂停线程
- resume()——恢复线程
这两个方法和stop方法一样是被废弃的方法，其用法和stop一样，暴力的暂停线程和恢复线程。这两个方法之所以是废弃的主要由以下两个原因：
- 线程持有锁定的公共资源的情况下，一旦被暂停，则公共资源无法被其他线程所持有。
- 线程强制暂停，导致该线程执行的操作没有执行完全，这时访问该线程的数据会出现数据不一致。
线程的一些其他用法
线程的其他的一些基础用法如下：
- 线程让步
- 设置线程的优先级
- 守护线程
线程让步
JDK提供yield()方法来让线程放弃当前的CPU资源，将它让给其他的任务去占用CPU时间，但是这也是随机的事情，有可能刚放弃资源，又马上占用时间片了。
具体的例子可以参考ExampleYieldThread以及他的测试类ExampleYieldThreadTest
设置线程的优先级
我们可以设置线程的优先级来让CPU尽可能的将执行的资源给优先级高的线程。Java设置了1-10这10个优先级，又有三个静态变量来提供三个优先级：
/** *Theminimumprioritythatathreadcanhave. */ publicfinalstaticintMIN_PRIORITY=1; /** *Thedefaultprioritythatisassignedtoathread. */ publicfinalstaticintNORM_PRIORITY=5; /** *Themaximumprioritythatathreadcanhave. */ publicfinalstaticintMAX_PRIORITY=10;
我们可以通过setPriority来设置线程的优先级，可以直接传入上诉三个静态变量，也可以直接传入1-10的数字。设置后线程就会有不同的优先级。如果我们不设置优先级，会是什么情况？
线程的优先级是有继承的特性，如果我们在A线程中启动了B线程，则AB具有相同的优先级。一般我们在main线程中启动线程，就和main线程有一致的优先级。main线程的优先级默认是5。
下面说一下优先级的一些规则：
- 优先级高的线程一般会比优先级低的线程获得更多的CPU资源，但是不代表优先级高的任务一定先于优先级低的任务先执行完。因为不同优先级的线程中run方法内容可能不一样。
- 优先级高的线程一定会比优先级低的线程执行的快。如果两个线程是一样的run方法，但是优先级不一样，确实优先级高的线程先执行完。
线程守护
JDK中提供setDaemon的方法来设置一个线程变成守护线程。守护线程的特点是其他非守护线程执行完，守护线程就自动销毁，典型的例子是GC回收器。
具体可以看ExampleDaemonThread和ExampleDaemonThreadTest。
总结
这篇文章主要总结了Java线程的一些基本的用法，关于线程安全，同步的知识，放到了第二篇。
以上就是本文的全部内容，希望本文的内容对大家的学习或者工作能带来一定的帮助，同时也希望多多支持毛票票！