随笔⑥ 关于线程 --- 线程操作的主要方法

关于线程 ---线程操作的主要方法

一：线程状态转换

二：Object中的线程操作方法 --- wait（），notify（），notifyAll（）

① wait（）方法

• wait()、notify()和notifyAll()方法是本地方法，并且为final方法，无法被重写。
• 调用某个对象的wait()方法能让当前线程阻塞，并且当前线程必须拥有此对象的monitor（即锁）。因此调用wait()方法必须在同步块或者同步方法中进行（synchronized块或者synchronized方法）。
• 调用某个对象的wait()方法，相当于让当前线程交出此对象的monitor，然后进入等待状态，等待后续再次获得此对象的锁（Thread类中的sleep方法使当前线程暂停执行一段时间，从而让其他线程有机会继续执行，但它并不释放对象锁）；

② notify（）方法

• 调用某个对象的notify()方法能够唤醒一个正在等待这个对象的monitor的线程，如果有多个线程都在等待这个对象的monitor，则只能唤醒其中一个线程，具体唤醒哪个线程则不得而知。
• 调用某个对象的notify()方法，当前线程也必须拥有这个对象的monitor，因此调用notify()方法必须在同步块或者同步方法中进行（synchronized块或者synchronized方法）。

③ notifyAll（）方法

• 调用notifyAll()方法能够唤醒所有正在等待这个对象的monitor的线程；

【注】为何这三个不是Thread类声明中的方法，而是Object类中声明的方法？（当然由于Thread类继承了Object类，所以Thread也可以调用者三个方法）

答：由于每个对象都拥有monitor（即锁），所以让当前线程等待某个对象的锁，当然应该通过这个对象来操作了。而不是用当前线程来操作，因为当前线程可能会等待多个线程的锁，如果通过线程来操作，就非常复杂了。

三：java.util.concurrent.locks.Condition(接口)中的线程操作方法 --- await()，signal()，signalAll（）

① Condition是在java 1.5中才出现的，它用来替代传统的Object的wait()、notify()实现线程间的协作，相比使用Object的wait()、notify()，使用Condition1的await()、signal()这种方式实现线程间协作更加安全和高效。因此通常来说比较推荐使用Condition。

② Condition依赖于Lock接口，生成一个Condition的基本代码是lock.newCondition()。

③ 调用Condition的await()和signal()方法，都必须在lock保护之内，就是说必须在lock.lock()和lock.unlock（）之间才可以使用Conditon中的await()对应Object的wait()； Condition中的signal()对应Object的notify()； Condition中的signalAll()对应Object的notifyAll()。

四 java.lang.Thread类中的操作方法

① 线程名称

• 获取线程的名称 --- getName（），设置线程名称 --- setName（）。
• 线程的名称一般在启动线程前设置，但也允许为运行的线程设置名称，允许两个Thread对象有相同名称，但是应该避免。
• 如果程序没有为线程指定名称，系统会自动为线程设置名称。

示例：

class MyThread implements Runnable{    // 实现Runnable接口
    public void run(){    // 覆写run()方法
        for(int i=0;i<3;i++){
            System.out.println(Thread.currentThread().getName()
                    + "运行，i = " + i) ;    // 取得当前线程的名字，currentThread()，获取当前线程。
        }
    }
};
public class ThreadNameDemo{
    public static void main(String args[]){
        MyThread mt = new MyThread() ;    // 实例化Runnable子类对象
        new Thread(mt).start() ;        // 系统自动设置线程名称
        new Thread(mt,"线程-A").start() ;        // 手工设置线程名称
        new Thread(mt,"线程-B").start() ;        // 手工设置线程名称
        new Thread(mt).start() ;        // 系统自动设置线程名称
        new Thread(mt).start() ;        // 系统自动设置线程名称
    }
};

运行结果：

线程-A运行，i = 0
线程-B运行，i = 0
Thread-1运行，i = 0
Thread-0运行，i = 0
Thread-0运行，i = 1
Thread-0运行，i = 2
Thread-1运行，i = 1
线程-B运行，i = 1
Thread-2运行，i = 0
线程-A运行，i = 1
Thread-2运行，i = 1
线程-B运行，i = 2
Thread-1运行，i = 2
Thread-2运行，i = 2
线程-A运行，i = 2

从效果看，指定的名称会自动出现，如果没有指定会发现线程使用自动编号完成，按照Thread-0,Thread-1.依次编号，实际上，肯定在类中存在static属性，用于记录编号。

②当前线程:CurrentThread()：程序可以通过currentThread()方法取得当前正在运行的线程对象，

示例：

class MyThread implements Runnable{    // 实现Runnable接口
    public void run(){    // 覆写run()方法
        for(int i=0;i<3;i++){
            System.out.println(Thread.currentThread().getName()
                    + "运行，i = " + i) ;    // 取得当前线程的名字
        }
    }
};
public class CurrentThreadDemo{
    public static void main(String args[]){
        MyThread mt = new MyThread() ;    // 实例化Runnable子类对象
        new Thread(mt,"线程").start() ;        // 启动线程
        mt.run() ;    // 直接调用run()方法
    }
};

运行结果：

运行结果：
main运行，i = 0
线程运行，i = 0
main运行，i = 1
线程运行，i = 1
main运行，i = 2
线程运行，i = 2

此时发现，程序中由主方法直接通过线程对象调用里面的run()方法，所以此时的结果包含一个"main"，此线程就是由"mt.run()"产生的，因为调用此语句是由主方法完成的。

也就是说，主方法本身也是一个线程---主线程。

【注】既然主方法是以线程的形式呈现，则java启动时至少启动了两个线程。每当JAVA执行，都会启动一个JVM，每一个JVM都是在操作系统中启动一个线程。JAVA本身有垃圾回收机制，所以至少启动了两个线程：主线程，GC。

③ 判断线程是否在执行：isAlive（）

示例：

class MyThread implements Runnable{    // 实现Runnable接口
    public void run(){    // 覆写run()方法
        for(int i=0;i<3;i++){
            System.out.println(Thread.currentThread().getName()
                    + "运行，i = " + i) ;    // 取得当前线程的名字
        }
    }
};
public class ThreadAliveDemo{
    public static void main(String args[]){
        MyThread mt = new MyThread() ;    // 实例化Runnable子类对象
        Thread t = new Thread(mt,"线程");        // 实例化Thread对象
        System.out.println("线程开始执行之前 --> " + t.isAlive()) ;     // 判断是否启动
        t.start() ;    // 启动线程
        System.out.println("线程开始执行之后 --> " + t.isAlive()) ;     // 判断是否启动
        for(int i=0;i<3;i++){
            System.out.println(" main运行 --> " + i) ;
        }
        // 以下的输出结果不确定
        System.out.println("代码执行之后 --> " + t.isAlive()) ;     // 判断是否启动
    }
};

运行结果：

线程开始执行之前 --> false
线程开始执行之后 --> true
main运行 --> 0
main运行 --> 1
main运行 --> 2
线程运行，i = 0
代码执行之后 --> true
线程运行，i = 1
线程运行，i = 2

④ 线程强制运行：join（）

可以通过join()方法使得一个线程强制运行，线程强制运行期间，其他线程无法运行，必须等待此线程完成之后，才可以继续运行。

示例：

package Thread1;
class MyThread implements Runnable{    // 实现Runnable接口
    public void run(){    // 覆写run()方法
        for(int i=0;i<50;i++){
            System.out.println(Thread.currentThread().getName()
                    + "运行，i = " + i) ;    // 取得当前线程的名字
        }
    }
};
public class demo1{
    public static void main(String args[]){
        MyThread mt = new MyThread() ;    // 实例化Runnable子类对象
        Thread t = new Thread(mt,"线程");        // 实例化Thread对象
        t.start() ;    // 启动线程
        for(int i=0;i<50;i++){
            if(i>10){
                try{
                    t.join() ;    // 线程强制运行
                }catch(InterruptedException e){}
            }
            System.out.println("Main线程运行 --> " + i) ;
        }
    }
};

运行结果：

线程运行，i = 0
Main线程运行 --> 0
线程运行，i = 1
Main线程运行 --> 1
线程运行，i = 2
Main线程运行 --> 2
线程运行，i = 3
线程运行，i = 4
线程运行，i = 5
线程运行，i = 6
线程运行，i = 7
线程运行，i = 8
线程运行，i = 9
Main线程运行 --> 3
线程运行，i = 10
Main线程运行 --> 4
线程运行，i = 11
线程运行，i = 12
线程运行，i = 13
Main线程运行 --> 5
线程运行，i = 14
Main线程运行 --> 6
线程运行，i = 15
线程运行，i = 16
线程运行，i = 17
线程运行，i = 18
线程运行，i = 19
Main线程运行 --> 7
线程运行，i = 20
Main线程运行 --> 8
线程运行，i = 21
Main线程运行 --> 9
线程运行，i = 22
Main线程运行 --> 10
线程运行，i = 23
线程运行，i = 24
线程运行，i = 25
线程运行，i = 26
线程运行，i = 27
线程运行，i = 28
线程运行，i = 29
线程运行，i = 30
线程运行，i = 31
线程运行，i = 32
线程运行，i = 33
线程运行，i = 34
线程运行，i = 35
线程运行，i = 36
线程运行，i = 37
线程运行，i = 38
线程运行，i = 39
线程运行，i = 40
线程运行，i = 41
线程运行，i = 42
线程运行，i = 43
线程运行，i = 44
线程运行，i = 45
线程运行，i = 46
线程运行，i = 47
线程运行，i = 48
线程运行，i = 49
Main线程运行 --> 11
Main线程运行 --> 12
Main线程运行 --> 13
Main线程运行 --> 14
Main线程运行 --> 15
Main线程运行 --> 16
Main线程运行 --> 17
Main线程运行 --> 18
Main线程运行 --> 19
Main线程运行 --> 20
Main线程运行 --> 21
Main线程运行 --> 22
Main线程运行 --> 23
Main线程运行 --> 24
Main线程运行 --> 25
Main线程运行 --> 26
Main线程运行 --> 27
Main线程运行 --> 28
Main线程运行 --> 29
Main线程运行 --> 30
Main线程运行 --> 31
Main线程运行 --> 32
Main线程运行 --> 33
Main线程运行 --> 34
Main线程运行 --> 35
Main线程运行 --> 36
Main线程运行 --> 37
Main线程运行 --> 38
Main线程运行 --> 39
Main线程运行 --> 40
Main线程运行 --> 41
Main线程运行 --> 42
Main线程运行 --> 43
Main线程运行 --> 44
Main线程运行 --> 45
Main线程运行 --> 46
Main线程运行 --> 47
Main线程运行 --> 48
Main线程运行 --> 49

⑤ 线程的休眠

在线程中允许一个线程进行暂时的休眠，直接使用Thread.sleep()方法即可。

sleep定义格式：

public static void sleep(long milis,int nanos) throws InterruptedException

static --- 说明可以由Thread类名称调用。

Throws ---表示如果有异常要在调用此方法处处理异常。所以sleep（）方法要有InterruptedException 异常处理，而且sleep（）调用方法通常为Thread.sleep(500) ;形式。

示例：

package Thread1;
class MyThread implements Runnable{    // 实现Runnable接口
    public void run(){    // 覆写run()方法
        for(int i=0;i<50;i++){
            try{
 6                     Thread.sleep(500) ;    // 线程休眠
 7             }catch(InterruptedException e){}
            System.out.println(Thread.currentThread().getName()
                    + "运行，i = " + i) ;    // 取得当前线程的名字
        }
    }
};
public class demo1{
    public static void main(String args[]){
        MyThread mt = new MyThread() ;    // 实例化Runnable子类对象
        Thread t = new Thread(mt,"线程");        // 实例化Thread对象
        t.start() ;    // 启动线程
    }
};

会发现运行过程中，线程名是一个个间隔一定时间出来的，这里达到了休眠效果。

⑥ 线程的中断

一个线程可以被另一个线程中断其操作的状态，使用 interrupt（）方法完成。

package Thread1;
class MyThread implements Runnable{    // 实现Runnable接口
    public void run(){    // 覆写run()方法
        System.out.println("1、进入run()方法") ;
        try{
                Thread.sleep(10000) ;    // 线程休眠10秒
                System.out.println("2、已经完成了休眠") ;
        }catch(InterruptedException e){
            System.out.println("3、休眠被终止") ;
        }
        System.out.println("4、run()方法正常结束") ;
    }
};
public class demo1{
    public static void main(String args[]){
        MyThread mt = new MyThread() ;    // 实例化Runnable子类对象
        Thread t = new Thread(mt,"线程");        // 实例化Thread对象
        t.start() ;    // 启动线程
        try{
                Thread.sleep(2000) ;    // 线程休眠2秒
        }catch(InterruptedException e){
            System.out.println("3、休眠被终止") ;
        }
        t.interrupt() ;    // 中断线程执行
    }
};

运行结果：

1、进入run()方法
3、休眠被终止
4、run()方法正常结束

会看到，在1到3的时候会因为线程休眠2秒而卡顿了一下。

但是，既然线程中断了，那么4，这句话不应该打出来的，因此要在3，线程被终止处添加一句话rutrun，表示返回调用处。

package Thread1;
class MyThread implements Runnable{    // 实现Runnable接口
    public void run(){    // 覆写run()方法
        System.out.println("1、进入run()方法") ;
        try{
                Thread.sleep(10000) ;    // 线程休眠10秒
                System.out.println("2、已经完成了休眠") ;
        }catch(InterruptedException e){
            System.out.println("3、休眠被终止") ;
              return; //返回调用处
        }
        System.out.println("4、run()方法正常结束") ;
    }
};
public class demo1{
    public static void main(String args[]){
        MyThread mt = new MyThread() ;    // 实例化Runnable子类对象
        Thread t = new Thread(mt,"线程");        // 实例化Thread对象
        t.start() ;    // 启动线程
        try{
                Thread.sleep(2000) ;    // 线程休眠2秒
        }catch(InterruptedException e){
            System.out.println("3、休眠被终止") ;
        }
        t.interrupt() ;    // 中断线程执行
    }
};

运行结果：

1、进入run()方法
3、休眠被终止

⑦ 后台线程

在Java中，只要一个线程没有执行完（一个线程在运行），则整个Java的进程不会消失，所以此时可以设置一个后台线程，这样即使java线程结束了，后台线程依旧会继续执行。要想实现这个操作，要使用setDaemon()方法完成。t.setDaemon(true) ;

class MyThread implements Runnable{    // 实现Runnable接口
    public void run(){    // 覆写run()方法
　　　　　int i=0;
        while(true){　　　　//设置死循环，这样来实现线程不断运行，设置后台运行。
            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "在运行。"+i) ;
        }
    }
};
public class ThreadDaemonDemo{
    public static void main(String args[]){
        MyThread mt = new MyThread() ;    // 实例化Runnable子类对象
        Thread t = new Thread(mt,"线程");        // 实例化Thread对象
        t.setDaemon(true) ;    // 此线程在后台运行
        t.start() ;    // 启动线程
    }
};

⑧ 线程的优先级：getPriority();

优先级分为最低，最高，普通三个（Thread.MIN_PRIORITY，Thread.MAX_PRIORITY，Thread.NORM_PRIORITY）

设置优先级：

MyThread  t1=new MyThread();
Thread t3 = new Thread(t1,"线程C") ；//实例化线程对象
t3.setPriority(Thread.MIN_PRIORITY) ;//设置优先级为最低

示例：

package Thread1;
class MyThread implements Runnable{    // 实现Runnable接口
    public void run(){    // 覆写run()方法
        for(int i=0;i<5;i++){
            try{
                    Thread.sleep(500) ;    // 线程休眠
            }catch(InterruptedException e){}
            System.out.println(Thread.currentThread().getName()
                    + "运行，i = " + i) ;    // 取得当前线程的名字
        }
    }
};
public class demo1{
    public static void main(String args[]){
        Thread t1 = new Thread(new MyThread(),"线程A") ;    // 实例化线程对象
        Thread t2 = new Thread(new MyThread(),"线程B") ;    // 实例化线程对象
        Thread t3 = new Thread(new MyThread(),"线程C") ;    // 实例化线程对象
        t1.setPriority(Thread.MIN_PRIORITY) ;    // 优先级最低
19         t2.setPriority(Thread.MAX_PRIORITY) ;    // 优先级最低
20         t3.setPriority(Thread.NORM_PRIORITY) ;    // 优先级最低
        t1.start() ;    // 启动线程
        t2.start() ;    // 启动线程
        t3.start() ;    // 启动线程
    }
};

运行结果：

线程B运行，i = 0
线程C运行，i = 0
线程A运行，i = 0
线程B运行，i = 1
线程C运行，i = 1
线程A运行，i = 1
线程B运行，i = 2
线程A运行，i = 2
线程C运行，i = 2
线程B运行，i = 3
线程C运行，i = 3
线程A运行，i = 3
线程B运行，i = 4
线程C运行，i = 4
线程A运行，i = 4

【注】主方法的优先级：NORM_PRIORITY.

package Thread1;
public class demo1{
    public static void main(String args[]){
        System.out.println("主方法的优先级：" + 
            Thread.currentThread().getPriority()) ;    // 取得主方法的优先级
        System.out.println("MAX_PRIORITY = " + Thread.MAX_PRIORITY) ;
        System.out.println("NORM_PRIORITY = " + Thread.NORM_PRIORITY) ;
        System.out.println("MIN_PRIORITY = " + Thread.MIN_PRIORITY) ;
    }
};

运行结果：

主方法的优先级：5
MAX_PRIORITY = 10
NORM_PRIORITY = 5
MIN_PRIORITY = 1

由此可知，主方法优先级是5，也就是普通优先级，而且主方法是一个线程对象。

⑨ 线程的礼让：yield()方法实现线程的礼让。

package Thread1;
class MyThread implements Runnable{    // 实现Runnable接口
    public void run(){    // 覆写run()方法
        for(int i=0;i<5;i++){
            try{
                Thread.sleep(500) ;　　//休眠一下
            }catch(Exception e){}
            System.out.println(Thread.currentThread().getName()
                    + "运行，i = " + i) ;    // 取得当前线程的名字
            if(i==2){
                System.out.print("线程礼让：") ;
                Thread.currentThread().yield() ;    // 首先获取当前线程，然后线程礼让
            }
        }
    }
};
public class demo1{
    public static void main(String args[]){
        MyThread my = new MyThread() ;    // 实例化MyThread对象
        Thread t1 = new Thread(my,"线程A") ;
        Thread t2 = new Thread(my,"线程B") ;
        t1.start() ;
        t2.start() ;
    }
};

运行结果：

线程A运行，i = 0
线程B运行，i = 0
线程B运行，i = 1
线程A运行，i = 1
线程A运行，i = 2
线程礼让：线程B运行，i = 2
线程礼让：线程A运行，i = 3
线程B运行，i = 3
线程A运行，i = 4
线程B运行，i = 4