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  • 什么是线程

    public class Main {
    
        public static void main(String[] args) {
            System.out.println("Hello World!");
            System.out.println("当前线程名为:"+Thread.currentThread().getName());
            System.out.println("当前线程id为:"+Thread.currentThread().getId());
        }
    }

    结果为:

    Hello World!
    当前线程名为:main
    当前线程id为:1

    在程序运行时默认会创建一个主线程来执行代码,线程名为:main,线程 id 为 1

    什么是多线程

      顾名思义就是多个线程同时运行,提高程序执行速度。单个线程一次只能做一件事,想要提高执行效率有两种途径:

    • 异步。因为大多数时候线程都不是时刻在进行计算,都是在等待 io 操作,那么就可以将等待时间利用起来以提高线程的利用率。这里不做过多讨论,想要进一步了解异步的可以学习 Node.js(原生支持异步)
    • 多线程。一个线程一次只能做一件事,那么多个线程就能同时做多件事了,通过增大线程数来提高执行速度。

    如何创建线程

      创建线程有两种方法

    • 继承 Thread 类
    • 实现 runnable 接口

    继承 Thread 类

      不推荐本方式来创建线程,原因显而易见:java 不支持多继承,如果继承了 Thread 类就不能再继承其他类了。

      使用继承方式创建线程代码如下:

    public class CustomThreadExtendThread extends Thread{
    
        @Override
        public void run() {
            String threadName = Thread.currentThread().getName();
            long threadId = Thread.currentThread().getId();
            System.out.println("创建线程名为:"+threadName+",id为:"+threadId);
        }
    
        public static void main(String[] args){
            Thread thread1 = new CustomThreadExtendThread();
            Thread thread2 = new CustomThreadExtendThread();
            thread1.start();
            thread2.start();
        }
    }

    实现 runnable 接口

      实现接口来创建线程是目前推荐的一种方式,原因也很简单:一个类可以实现多个接口。实现 Runnable 接口并不影响实现类再去实现其他接口。

      使用实现接口方式创建线程代码如下:

    public class CustomThreadImplementInterface implements Runnable {
        @Override
        public void run() {
            Thread.currentThread().setName(((Double) Math.random()).toString());
            String threadName = Thread.currentThread().getName();
            long threadId = Thread.currentThread().getId();
            System.out.println("创建线程名为:" + threadName + ",id为:" + threadId);
        }
    
        public static void main(String[] args) {
            Thread thread1 = new Thread(new CustomThreadImplementInterface());
            Thread thread2 = new Thread(new CustomThreadExtendThread());
            thread1.start();
            thread2.start();
    
            //使用lambda表达式,让创建线程更简单
            new Thread(() -> {
                System.out.println("创建了一个新线程");
            }).start();
        }
    }

      通过查看 Thread 源码可以看到 Thread 类也是 Runnable 接口的一个实现类。

    PS:后续代码全部使用 runnable 创建线程

    线程状态

      上面只是演示了线程的创建,现在来详细了解线程的状态。在 java 规范中,线程可以有以下 6 种状态:

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

    新创建线程

      当使用 new 操作符创建一个线程时,如 new Thread(r),线程还未开始运行,就属于新创建状态。

    可运行线程

      一旦调用 Thread 类的 start 方法,线程就处于可运行状态。

    为什么要叫运行状态?

      因为 Java 的规范中并没有将正在 CPU 上运行定义为一个单独的状态。因此处于可运行状态的线程可能正在运行,也可能没有运行,取决于 CPU 的调度策略。

    被阻塞线程和等待线程

      当线程处于阻塞或等待状态时,不运行任何代码且消耗最少的资源。直到重新运行。有如下几种途径让线程进入阻塞或等待状态:

    • 当一个线程试图获取一个内部的对象锁,而该锁被其他线程持有
    • 当线程等待另一个线程通知调度器一个条件时,进入等待状态。比如调用 Object.wait 或 Thread.join 方法,或等待 java.util.concurrent 库中的 Lock 或 Condition 时。
    • 当调用计时等待方法时。比如 Thread.sleep,Object.wait,Thread.join,Lock.tryLock 以及 Condition.await

    被终止的线程

      线程可由以下两种办法进入终止状态:

    • run 方法的结束而自然死亡
    • 未捕获异常中止了 run 方法而意外死亡

    注意: 调用线程的 stop 方法也可以终止线程,但是这个方法已经被弃用,最好不要使用。

    线程属性

      线程有各种属性:优先级,守护线程,线程组以及处理未捕获异常处理器。

    线程优先级

      java 中,每个线程都有一个优先级。默认情况下,线程继承父线程优先级。也可以调用setPriority方法指定优先级。优先级范围:1(MIN_PRIORITY)-10(MAX_PRIORITY).NORM_PRIORITY 为 5,这些常量定义在 Thread 类中.

    注意: 线程优先级时高度依赖于系统的,因此当 java 线程优先级映射到宿主机平台的优先级时,优先级个数可能会变少或者变成 0.比如,Windows 中有 7 个优先级,java 线程映射时部分优先级将会映射到相同的操作系统优先级上。Oracle 为 Linux 编写的 java 虚拟机中,忽略了线程的优先级,所有 java 线程都有相同的优先级。不要编写依赖优先级的代码

    守护线程

      通过调用Thread.setDaemon(true)将一个线程转换为守护线程。守护线程唯一的用户是为其他线程提供服务,比如计时线程,定时发送计时信号给其他线程。因此当虚拟机中只有守护线程时,虚拟机就会关闭退出。不要在守护线程中访问任何资源,处理任何业务逻辑

    未捕获异常处理器

      线程的 run 方法不能抛出任何受查异常,非受查异常会导致线程终止,除了 try/catch 捕获异常外,还可以通过未捕获异常处理器来处理异常。异常处理器需要实现Thread.UncaughtExceptionHandler接口。

      可以使用线程示例的setUncaughtExceptionHandler()方法为某个线程设置处理器,也可使用Thread.setDefaultUncaughtExceptionHandler()为所有线程设置默认处理器,代码如下:

    public class CustomExceptionHandler implements Thread.UncaughtExceptionHandler {
    
        @Override
        public void uncaughtException(Thread t, Throwable e) {
            System.out.println("捕获到线程"+t.getName()+",异常:" + e.getMessage());
            e.printStackTrace();
        }
    
        public static void main(String[] args) {
            Thread.setDefaultUncaughtExceptionHandler(new CustomExceptionHandler());
            new Thread(() -> {
                throw new RuntimeException("test");
            }).start();
        }
    }

      如果不设置默认处理器且不为独立的线程设置处理器,那么该线程的处理器就为该线程的线程组对象--ThreadGroup(因为线程组对象实现了Thread.UncaughtExceptionHandler接口)。

    本篇原创发布于:https://www.tapme.top/blog/detail/2019-04-08-20-52

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