JAVA笔记14-线程

一、概念

　　线程：是一个程序里面不同的执行路径，每一个分支都叫线程。到现在为止我们所讲的程序分支只有一个，即main方法，称作主线程。

　　进程：class文件，exe文件。程序的执行过程：程序放入代码区（进程产生，准备开始执行，进程是静态的概念），平时所说的“进程的执行”是指进程中主线程（main）的执行，实际运行得都是线程。

　　Windows Linux Unix操作系统是支持多进程、多线程的，Dos是只支持单进程的。一个时间点上一个cpu只有一个线程在执行，CPU很快，看起来像是同时运行。真正的多线程：多个CPU，双核。

二、线程的产生方式

 　　Java的线程是通过java.lang.Thread类实现的。可以通过创建Thread的实例来创建新的线程。通过调用Thread类的start()方法来启动一个线程。VM启动时会有一个由主方法所定义的线程。每个线程都是通过某个特定Thread对象所对应的run()方法来完成其操作的，run()方法称为线程体。

　　可以有两种方式创建新的线程：

方法一：（建议使用此法）

（1）定义线程类实现Runnable接口

（2）Thread myThread = new Thread(target)//target为Runnable接口类型

（3）Runnable中只有一个方法：public void run();//用以定义线程运行体

（4）使用Runnable接口可以为多个线程提供共享的数据

（5）在实现Runnable接口的类的run方法定义中可以使用Thread的静态方法：public static Thread currentThread()//获得当前线程的引用

方法一举例：要new Thread对象来调用start方法启动线程，之后产生分支，主线程和分支线程并行执行；但是如果直接调用run方法，就是方法调用，还是单线程。

public class TestThread1{
    public static void main(String args[]){
        Runner1 r = new Runner1();
        Thread t = new Thread(r);
        t.start();//不可以直接用r.start();或r.run()
        for(int i=0; i<100; i++){
            System.out.println("Main Thread:---------------------"+i);
        }
    }
}
class Runner1 implements Runnable{
    public void run(){
        for(int i=0; i<100; i++){
            System.out.println("Runner1:"+i);
        }
    }
}

方法二：

（1）可以定义一个Thread的子类并重写其run方法。如：class MyThread extends Thread{public void run(){……}}

（2）然后生成该类的对象：MyThread myThread = new MyThread(……)

方法二举例：

public class TestThread1{
    public static void main(String args[]){
        Runner1 r = new Runner1();
        r.start();//可以直接用r.start();但不可以r.run()
        for(int i=0; i<100; i++){
            System.out.println("Main Thread:---------------------"+i);
        }
    }
}
class Runner1 extends Thread{
    public void run(){
        for(int i=0; i<100; i++){
            System.out.println("Runner1:"+i);
        }
    }
}

三、线程状态转换

　　start之后进入“就绪”，等待cpu时间片，时间片到达后进入“运行”，阻塞事件发生（如IO），事件解决则进入“就绪”

线程控制的基本方法：

注：就绪，运行，阻塞属于“活着”。优先级高，则分配的时间多。

1、sleep方法:使得当前线程休眠（暂时停止执行millis毫秒）

可以调用Thread的静态方法：public static void sleep(long millis) throws InterruptedException，因为抛异常所以必须要写try catch。

由于是静态方法，所以可以由类名直接调用Thread.sleep(…);

sleep方法举例：在哪个线程调用sleep就是让这个线程睡眠，如第7行的sleep方法是让主线程睡眠。而第10行是主线程睡眠10000ms后，来打断睡眠1000ms中的MyThread线程，导致该子线程抛异常。catch到异常后，该子线程结束。

import java.util.*;//因为是用Date()
public class TestInterrupt{
    public static void main(String args[]){
        MyThread thread = new MyThread();
        thread.start();
        try{
            Thread.sleep(10000);
        }catch(InterruptedException e){
        }
        thread.interrupt();//Interrupt不是让子线程结束的好方法。stop更不好，尽量也不要使用
    }
}
class MyThread extends Thread{
    public void run(){
        while(true){
            System.out.println("==="+new Date()+"===");
            try{
                sleep(1000);
            }catch(InterruptedException e){
                return;
            }
        }
    }
}

输出：

===Mon Apr 21 17:16:28 CST 2014===
===Mon Apr 21 17:16:29 CST 2014===
===Mon Apr 21 17:16:30 CST 2014===
===Mon Apr 21 17:16:31 CST 2014===
===Mon Apr 21 17:16:32 CST 2014===
===Mon Apr 21 17:16:33 CST 2014===
===Mon Apr 21 17:16:34 CST 2014===
===Mon Apr 21 17:16:35 CST 2014===
===Mon Apr 21 17:16:36 CST 2014===
===Mon Apr 21 17:16:37 CST 2014=== 

注意：Interrupt不是让子线程结束的好方法。stop更不好，尽量也不要使用，建议这样：控制flag使run方法结束，run方法结束则线程结束。

import java.util.*;//因为是用Date()
public class TestInterrupt{
    public static void main(String args[]){
        MyThread thread = new MyThread();
        thread.start();
        try{
            Thread.sleep(10000);
        }catch(InterruptedException e){
        }
        thread.shutDown();
    }
}
class MyThread extends Thread{
    private boolean flag = true ;
    public void run(){
        while(flag==true){
            System.out.println("==="+new Date()+"===");
            try{
                sleep(1000);
            }catch(InterruptedException e){
                return;
            }
        }
    }
    public void shutDown(){
        flag = false;
    }
}

注意：重写的方法不能比父类抛出不同的异常，所以不能在run方法抛出异常。

2、join方法:合并某个线程

join方法举例：第7行，join是合并两个线程，相当于方法调用。程序先执行子线程，主线程再执行。

import java.util.*;//因为是用Date()
public class TestJoin{
    public static void main(String args[]){
        MyThread t = new MyThread("abcde");
        t.start();
        try{
            t.join();
        }catch(InterruptedException e){
        }
        for(int i=1; i<=10; i++){
            System.out.println("I am main thread----"+i);
        }
    }
}

class MyThread extends Thread{
    MyThread(String s){
        super(s);
    }
    public void run(){
        for(int i=1; i<=10; i++){
            System.out.println("I am "+getName()+"==="+i);
            try{
                sleep(1000);
            }catch(InterruptedException e){
                return;
            }
        }
    }
}

输出：

I am abcde===1
I am abcde===2
I am abcde===3
I am abcde===4
I am abcde===5
I am abcde===6
I am abcde===7
I am abcde===8
I am abcde===9
I am abcde===10
I am main thread----1
I am main thread----2
I am main thread----3
I am main thread----4
I am main thread----5
I am main thread----6
I am main thread----7
I am main thread----8
I am main thread----9
I am main thread----10

3、yield方法：让出CPU，给其他线程执行的机会

yeild方法举例：下面程序有三条路径（main,t1,t2），每次到10的倍数则让出cpu。不经常用。

public class TestYeild{
    public static void main(String args[]){
        MyThread t1 = new MyThread("t1");
        MyThread t2 = new MyThread("t2");
        t1.start();
        t2.start();
    }
}

class MyThread extends Thread{
    MyThread(String s){
        super(s);
    }
    public void run(){
        for(int i=1; i<=100; i++){
            System.out.println("I am "+getName()+"==="+i);
            if(i%10==0){
                yield();
            }
        }
    }
}

四、线程优先级（优先级高得到的cpu执行的时间片多）

　　Java提供一个线程调度器来监控程序中启动后进入就绪状态的所有线程。线程调度器按照线程的优先级决定应调度哪个线程来执行。线程的优先级用数字表示，优先级范围1~10,默认是5。

Thread.MIN_PRIORITY = 1

   Thread.MAX_PRIORITY = 10

   Thread.NORM_PRIORITY = 5

　　使用下述方法获得或设置线程对象的优先级:

int getPriority();

                       void setPriority(int newPriority);

举例：t1的优先级高于t2，但并非等到t1执行完毕后t2才执行。

public class TestPriority{
    public static void main(String args[]){
        Thread t1 = new Thread(new T1());
        Thread t2 = new Thread(new T2());
        t1.setPriority(Thread.NORM_PRIORITY+3);
        t1.start();
        t2.start();
    }
}

class T1 implements Runnable{
    public void run(){
        for(int i=1; i<=100; i++){
            System.out.println("T1:"+i);
        }
    }
}
class T2 implements Runnable{
    public void run(){
        for(int i=1; i<=100; i++){
            System.out.println("--------T2:"+i);
        }
    }
}

i<=1000时的部分输出：

四、其他例子

1、同一个线程对象，用来启动两个线程

public class Test{
    public static void main(String args[]){
        Runner r = new Runner();
        Thread t1 = new Thread(r);
        Thread t2 = new Thread(r);
        t1.start();
        t2.start();
    }
}

class Runner implements Runnable{
    public void run(){
        for(int i=0; i<30; i++){
            System.out.println("No."+i);
        }
    }
}

2、currentThread是当前线程（this是当前对象）

public class Test{
    public static void main(String args[]){
        Thread t = new Runner();
        t.start();
        for(int i=0; i<30; i++){
        System.out.println("MainThread:"+i);
        }
    }
}

class Runner extends Thread{
    public void run(){
        System.out.println(Thread.currentThread().isAlive());
        for(int i=0; i<30; i++){
            System.out.println("SubThread:"+i);
        }
    }
}