JavaEE语法第二章之多线程（初阶二）

news2024/12/23 22:24:16

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一、线程常用方法

1.1启动一个线程-start()

1.2中断一个线程

1.2.1使用自定义的变量来作为标志位.

1.2.2使用 Thread.interrupted() 或者 Thread.currentThread().isInterrupted() 代替自定义标志位.

1.2.3观察标志位是否清除

1.3等待一个线程-join()

1.4获取当前线程引用

 1.5休眠当前线程

二、线程的状态

2.1观察线程的所有状态

2.2线程状态和状态转移的意义

2.3观察线程的状态和转移

2.3.1关注 NEW 、RUNNABLE 、TERMINATED 状态的转换 

2.3.2关注 WAITING 、BLOCKED 、TIMED_WAITING 状态的转换

一、线程常用方法

1.1启动一个线程-start()

之前我们已经看到了如何通过覆写 run 方法创建一个线程对象，但线程对象被创建出来并不意味着线程就开始运行了。

  • 覆写 run 方法是提供给线程要做的事情的指令清单
  • 线程对象可以认为是把 李四、王五叫过来了
  • 而调用 start() 方法，就是喊一声：”行动起来！“，线程才真正独立去执行了。

 调用 start 方法, 才真的在操作系统的底层创建出一个线程.

1.2中断一个线程

李四一旦进到工作状态，他就会按照行动指南上的步骤去进行工作，不完成是不会结束的。但有时我们需要增加一些机制，例如老板突然来电话了，说转账的对方是个骗子，需要赶紧停止转账，那张三该如何通知李四停止呢？这就涉及到我们的停止线程的方式了。

目前常见的有以下两种方式：
1. 通过共享的标记来进行沟通
2. 调用 interrupt() 方法来通知

1.2.1使用自定义的变量来作为标志位.

public class ThreadDemo9 {
    //布尔类型成员变量：Lambda表达式进行变量捕获
    //自定义标志位
    public static boolean isQuit = false;
    public static void main(String[] args) {
        Thread thread =new Thread(()->{
           while(!isQuit){
               System.out.println("Hello Thread");
               try{
                   Thread.sleep(1000);
               }
               catch(InterruptedException e){
                   e.printStackTrace();
               }
           }
            System.out.println("Thread线程终止");
        });
        thread.start();
        //在主线程中修改isQuit
        try{
            Thread.sleep(3000);
        }
        catch(InterruptedException e){
            e.printStackTrace();
        }
        isQuit=true;
    }
}

如果将isQuit从成员变量改为局部变量，代码能否正常运行？

不能正常运行。因为变量捕获

1.2.2使用 Thread.interrupted() 或者 Thread.currentThread().isInterrupted() 代替自定义标志位.

Thread 内部包含了一个 boolean 类型的变量作为线程是否被中断的标记

public class ThreadDemo10 {
    public static void main(String[] args) {
        Thread thread=new Thread(()->{
            while(!Thread.currentThread().isInterrupted()){
                //currentThread是获取到当前线程的实例
                //此处currentThread得到的对象是Thread
                //isInterrupted是Thread自带的标志位
                System.out.println("Hello Thread");
                try{
                    Thread.sleep(1000);
                }
                catch(InterruptedException e){
                    e.printStackTrace();
                    //手动让其结束
                    break;
                }
            }
        });
        thread.start();
        try{
            Thread.sleep(3000);
        }
        catch(InterruptedException e){
            e.printStackTrace();
        }
        //把Thread内部的标志位设置为true
        thread.interrupt();
    }
}

thread 收到通知的方式有两种：
1. 如果线程因为调用 wait/join/sleep 等方法而阻塞挂起，则以 InterruptedException 异常的形式通知，清除中断标志当出现 InterruptedException 的时候, 要不要结束线程取决于 catch 中代码的写法. 可以选择忽略这个异常, 也可以跳出循环结束线程.

2. 否则，只是内部的一个中断标志被设置，thread 可以通过Thread.interrupted() 判断当前线程的中断标志被设置，清除中断标志Thread.currentThread().isInterrupted() 判断指定线程的中断标志被设置，不清除中断标志

1.2.3观察标志位是否清除

标志位是否清除, 就类似于一个开关.
Thread.isInterrupted() 相当于按下开关, 开关自动弹起来了. 这个称为 "清除标志位"
Thread.currentThread().isInterrupted() 相当于按下开关之后, 开关弹不起来, 这个称为
"不清除标志位".

 

使用 Thread.isInterrupted() , 线程中断会清除标志位.

public class ThreadDemo {
    private static class MyRunnable implements Runnable {
        @Override
        public void run() {
            for (int i = 0; i < 10; i++) {
                System.out.println(Thread.interrupted());
            }
        }
    }
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        MyRunnable target = new MyRunnable();
        Thread thread = new Thread(target, "李四");
        thread.start();
        thread.interrupt();
    }
}

true // 只有一开始是 true，后边都是 false，因为标志位被清
false
false
false
false
false
false
false
false
false 

使用 Thread.currentThread().isInterrupted() , 线程中断标记位不会清除

public class ThreadDemo {
    private static class MyRunnable implements Runnable {
        @Override
        public void run() {
            for (int i = 0; i < 10; i++) {
                System.out.println(Thread.currentThread().isInterrupted());
            }}
    }
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        MyRunnable target = new MyRunnable();
        Thread thread = new Thread(target, "李四");
        thread.start();
        thread.interrupt();
    }
}

 true // 全部是 true，因为标志位没有被清
true
true
true
true
true
true
true
true
true 

1.3等待一个线程-join()

有时，我们需要等待一个线程完成它的工作后，才能进行自己的下一步工作。例如，张三只有等李四转账成功，才决定是否存钱，这时我们需要一个方法明确等待线程的结束。

public class ThreadDemo11 {
    public static void main(String[] args) {
        Thread thread =new Thread(()->{
            System.out.println("Hello Thread");
        });
        thread.start();

        try{
            thread.join();
        }
        catch(InterruptedException e){
            e.printStackTrace();
        }
        System.out.println("Hello Main");
    }
}

 

  1.4获取当前线程引用

public class ThreadDemo {
    public static void main(String[] args) {
        Thread thread = Thread.currentThread();
        System.out.println(thread.getName());
    }
}

 1.5休眠当前线程

public class ThreadDemo {
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        System.out.println(System.currentTimeMillis());
        Thread.sleep(3 * 1000);
        System.out.println(System.currentTimeMillis());
    }
}

二、线程的状态

2.1观察线程的所有状态

线程的状态是一个枚举类型 Thread.State

public class ThreadState {
    public static void main(String[] args) {
        for (Thread.State state : Thread.State.values()) {
            System.out.println(state);
        }
    }
}
public class ThreadDemo12 {
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        Thread thread =new Thread(()->{
           while(true){
                try{
                    Thread.sleep(1000);
                }catch(InterruptedException e){
                    e.printStackTrace();
                }
           }
        });
        System.out.println(thread.getState());
        thread.start();
        Thread.sleep(2000);
        System.out.println(thread.getState());

    }
}
  • NEW: 安排了工作, 还未开始行动
  • RUNNABLE: 可工作的. 又可以分成正在工作中和即将开始工作.
  • BLOCKED: 这几个都表示排队等着其他事情
  • WAITING: 这几个都表示排队等着其他事情
  • TIMED_WAITING: 这几个都表示排队等着其他事情
  • TERMINATED: 工作完成了.

 2.2线程状态和状态转移的意义

 

还是我们之前的例子：
刚把李四、王五找来，还是给他们在安排任务，没让他们行动起来，就是 NEW 状态；
当李四、王五开始去窗口排队，等待服务，就进入到 RUNNABLE 状态。该状态并不表示已经被银行工作人员开始接待，排在队伍中也是属于该状态，即可被服务的状态，是否开始服务，则看调度器的调度;当李四、王五因为一些事情需要去忙，例如需要填写信息、回家取证件、发呆一会等等时，进入BLOCKED 、WATING 、TIMED_WAITING 状态，至于这些状态的细分，我们以后再详解；如果李四、王五已经忙完，为 TERMINATED 状态。所以，之前我们学过的 isAlive() 方法，可以认为是处于不是 NEW 和 TERMINATED 的状态都是活着的。 

2.3观察线程的状态和转移

2.3.1关注 NEW 、RUNNABLE 、TERMINATED 状态的转换 

public class ThreadStateTransfer {
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        Thread t = new Thread(() -> {
            for (int i = 0; i < 1000_0000; i++) {
            }
        }, "李四");
        System.out.println(t.getName() + ": " + t.getState());;
        t.start();
        while (t.isAlive()) {
            System.out.println(t.getName() + ": " + t.getState());;
        }
        System.out.println(t.getName() + ": " + t.getState());;
    }
}

2.3.2关注 WAITING 、BLOCKED 、TIMED_WAITING 状态的转换

public static void main(String[] args) {
        final Object object = new Object();
        Thread t1 = new Thread(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                synchronized (object) {
                    while (true) {
                        try {
                            Thread.sleep(1000);
                        } catch (InterruptedException e) {
                            e.printStackTrace();}
                    }
                }
            }
        }, "t1");
        t1.start();
        Thread t2 = new Thread(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                synchronized (object) {
                    System.out.println("hehe");
                }
            }
        }, "t2");
        t2.start();
    }

使用 jconsole 可以看到 t1 的状态是 TIMED_WAITING , t2 的状态是 BLOCKED

修改上面的代码, 把 t1 中的 sleep 换成 wait

public static void main(String[] args) {
        final Object object = new Object();
        Thread t1 = new Thread(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                synchronized (object) {
                    try {
// [修改这里就可以了!!!!!]
// Thread.sleep(1000);
                        object.wait();
                    } catch (InterruptedException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                }
            }
        }, "t1");
...
    }

使用 jconsole 可以看到 t1 的状态是 WAITING

  • BLOCKED 表示等待获取锁, WAITING 和 TIMED_WAITING 表示等待其他线程发来通知.
  • TIMED_WAITING 线程在等待唤醒，但设置了时限; WAITING 线程在无限等待唤醒

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