04 Thread的方法(源代码) 和 线程的状态

 

 1 .Thread中重要的属性

publicclass Thread implements Runnable { //继承自Runnable接口private char    name[];   // 以char数组保存线程的名字
    private int     priority; // 线程优先级别
    /* Whether or not the thread is a daemon thread. */
    private boolean    daemon = false;  //是否为守护线程
    /* What will be run. */
    private Runnable target;  //构造方法中传递一个Runnable对象  最终由target指向

    /* The group of this thread */
    private ThreadGroup    group; //线程组
   
   //预先定义好的优先级
   public final static int MIN_PRIORITY = 1;   
   public final static int NORM_PRIORITY = 5;
   public final static int MAX_PRIORITY = 10;

   // 这个类是在ThreadLocal中定义  类似于Map的key-value的数据结构(后面会有该类的叙述)  
   // 特殊之处:key的值是固定的 就是当前线程  
   ThreadLocal.ThreadLocalMap threadLocals = null;

    // 当不为线程命名的时候 默认名称是Thread-编号 编号从0开始增长 就是依靠这个 前面已经详细讲述
    private static int threadInitNumber;
    private static synchronized int nextThreadNum() {
      return threadInitNumber++;
    }
27    ... ...
}

 2 构造方法

在Thread重载了很多构造方法 我们挑选几个常用的进行列举

  public Thread() {
      init(null, null, "Thread-" + nextThreadNum(), 0);
  }

 public Thread(String name) {
    init(null, null, name, 0);
 }
  
  public Thread(Runnable target) {
       init(null, target, "Thread-" + nextThreadNum(), 0);
  }
 
 public Thread(Runnable target, String name) {
     init(null, target, name, 0);
 }

可以看出Thread的构造方法最终都会调用init方法

  
  //4个参数分别表示 线程所属组 Runnable对象  线程名字 线程栈大小  
  //一般只会用到第2、3个参数
  private void init(ThreadGroup g, Runnable target, String name, long stackSize) {

    Thread parent = currentThread(); //获取当前运行的线程为父线程  一些属性将会基础自parent
    SecurityManager security = System.getSecurityManager();
    if (g == null) {
        if (security != null) {
        g = security.getThreadGroup();
        }
        if (g == null) {
        g = parent.getThreadGroup();
        }
    }
    g.checkAccess();

    if (security != null) {
        if (isCCLOverridden(getClass())) {
            security.checkPermission(SUBCLASS_IMPLEMENTATION_PERMISSION);
        }
    }
    g.addUnstarted();

 
    this.group = g; //指定要开启线程的组
    this.daemon = parent.isDaemon();//指定要开启线程是否为守护线程  来自于parent
    this.priority = parent.getPriority();//设置优先级的值 来自于parent
    this.name = name.toCharArray();//设置线程名字
    if (security == null || isCCLOverridden(parent.getClass()))
        this.contextClassLoader = parent.getContextClassLoader();
    else
        this.contextClassLoader = parent.contextClassLoader;
    this.inheritedAccessControlContext = AccessController.getContext();
    this.target = target;//设置要执行的目标 Runnable对象
    setPriority(priority);//设置优先级
        if (parent.inheritableThreadLocals != null)
        this.inheritableThreadLocals =
        ThreadLocal.createInheritedMap(parent.inheritableThreadLocals);
        /* Stash the specified stack size in case the VM cares */
        this.stackSize = stackSize;

        /* Set thread ID */
        tid = nextThreadID();

        this.me = this;
    }

3 线程的状态

/* Java thread status for tools, 
* initialized to indicate thread 'not yet started'
*/ 
private int threadStatus = 0;  //描述线程状态的属性

线程有四种状态

　　1. 新状态：线程已被创建但尚未执行（start() 尚未被调用）。

　　2. 可执行状态：线程可以执行，虽然不一定正在执行。CPU 时间随时可能被分配给该线程，从而使得它执行。

　　3. 死亡状态：正常情况下 run() 返回使得线程死亡。调用 stop()或 destroy() 亦有同样效果，但是不被推荐，前者会产生异常，后者是强制终止，不会释放锁。

　　4. 阻塞状态：线程不会被分配 CPU 时间，无法执行。

 

这些状态 Thread中是以枚举来描述的：

    public enum State {
        NEW,
        RUNNABLE,
        BLOCKED,
        WAITING,
        TIMED_WAITING,
        TERMINATED;
    }

Thread中的不同方法的执行 会使线程进入不同的状态 如图：

 

将blocked、waiting、time waiting统称为阻塞状态，这个也是可以的

只不过这里我想将线程的状态和Java中的方法调用联系起来，所以将waiting和time waiting两个状态分离出来。

 

4 Thread中的成员方法

1）start方法

　 start()用来启动一个线程，当调用start方法后，系统才会开启一个新的线程来执行用户定义的子任务，在这个过程中，会为相应的线程分配需要的资源。

    一个线程只能start 1次  以为一个只需要分配一次资源就够了  如果启动多次 就会出错：非法的线程状态异常 IllegalThreadStateException

    public synchronized void start() {
        if (threadStatus != 0 || this != me)  //只有处于未开启状态的线程才可以继续执行
            throw new IllegalThreadStateException();
        group.add(this);
        start0();
        if (stopBeforeStart) {
        stop0(throwableFromStop);
    }
    }

    private native void start0();
    private native void stop0(Object o);

2）run方法

run()方法是不需要用户来调用的，当通过start方法启动一个线程之后，当线程获得了CPU执行时间，便进入run方法体去执行具体的任务。

注意，继承Thread类必须重写run方法，在run方法中定义具体要执行的任务。

如果我们覆盖了run方法 就会执行我们覆盖的方法

如果我们向Thread传递了一个Runnable对象 就会执行该对象的run方法 

public void run() {
    if (target != null) { //判断是否有Runnable对象传入
         target.run();
    }
}

那么请思考下面程序的输出：

    public static void main(String[] args) {
        new Thread(new Runnable() {

            @Override
            public void run() {
                System.out.println("run in Runnable");
            }

        }) {
            public void run() {
                System.out.println("run in Thread");
            }
        }.start();
    }

答案：run in Thread

这就表明既复写run方法又传递Runnable时执行的是覆盖的方法

因为执行原有的run方法已经失效  根本不会判断if (target != null)  更不会执行target.run();

 

3）sleep方法

sleep方法有两个重载版本：

  sleep(long millis)     //参数为毫秒

  sleep(long millis,int nanoseconds)    //第一参数为毫秒，第二个参数为纳秒

sleep相当于让线程睡眠，交出CPU，让CPU去执行其他的任务。

但是有一点要非常注意，sleep方法不会释放锁，也就是说如果当前线程持有对某个对象的锁，则即使调用sleep方法，其他线程也无法访问这个对象。

注意，如果调用了sleep方法，必须捕获InterruptedException异常或者将该异常向上层抛出。

当线程睡眠时间满后，不一定会立即得到执行，因为此时可能CPU正在执行其他的任务。所以说调用sleep方法相当于让线程进入阻塞状态。

 

4）yield方法

调用yield方法会让当前线程交出CPU权限，让CPU去执行其他的线程。它跟sleep方法类似，同样不会释放锁。

但是yield不能控制具体的交出CPU的时间，另外，yield方法只能让拥有相同优先级的线程有获取CPU执行时间的机会。

注意，调用yield方法并不会让线程进入阻塞状态，而是让线程重回就绪状态，它只需要等待重新获取CPU执行时间，这一点是和sleep方法不一样的。

 

5）join方法join方法有三个重载版本：

join()

join(long millis)     //参数为毫秒

join(long millis,int nanoseconds)    //第一参数为毫秒，第二个参数为纳秒

假如在main线程中，调用thread.join方法，则main方法会等待thread线程执行完毕或者等待一定的时间。

如果调用的是无参join方法，则等待thread执行完毕，如果调用的是指定了时间参数的join方法，则等待一定的时间。

 

6）interrupt方法

interrupt，顾名思义，即中断的意思。单独调用interrupt方法可以使得处于阻塞状态的线程抛出一个异常，

也就说，它可以用来中断一个正处于阻塞状态的线程直接调用interrupt方法不能中断正在运行中的线程；另外，通过interrupt方法和isInterrupted()方法来停止正在运行的线程。

但是一般情况下不建议通过这种方式来中断线程，一般会在MyThread类中增加一个属性 isStop来标志是否结束while循环，然后再在while循环中判断isStop的值。　

那么就可以在外面通过调用setStop方法来终止while循环。

class MyThread extends Thread{

        private volatile boolean isStop = false;

        public void run() {
            int i = 0;
            while(!isStop){
                i++;
            }
        }

        public void setStop(boolean stop){
            this.isStop = stop;

        }
    }

7）stop方法

stop方法已经是一个废弃的方法，它是一个不安全的方法。

因为调用stop方法会直接终止run方法的调用，并且会抛出一个ThreadDeath错误，如果线程持有某个对象锁的话，会完全释放锁，导致对象状态不一致。所以stop方法基本是不会被用到的。

8）destroy方法destroy方法也是废弃的方法。基本不会被使用到。

9)以下是关系到线程属性的几个方法：

　　1）getId  用来得到线程ID

　　2）getName和setName       用来得到或者设置线程名称。

　　3）getPriority和setPriority   用来获取和设置线程优先级。

　　4）setDaemon和isDaemon  用来设置线程是否成为守护线程和判断线程是否是守护线程。

守护线程和用户线程的区别在于：守护线程依赖于创建它的线程，而用户线程则不依赖。

举个简单的例子：

如果在main线程中创建了一个守护线程，当main方法运行完毕之后，守护线程也会随着消亡。

而用户线程则不会，用户线程会一直运行直到其运行完毕。在JVM中，像垃圾收集器线程就是守护线程。

 

(10)Thread类有一个比较常用的静态方法currentThread()用来获取当前线程。

(11)holdsLock 判断线程是否有锁  Returns true if and only if the current thread holds the monitor lock on the specified object.

 

 

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参考:

Java并发编程：Thread类的使用

http://www.cnblogs.com/dolphin0520/p/3920357.html