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Thread 的常见构造方法
Thread 的几个常见属性
经典面试题:start和run的区别
interrupt 线程中断
join 线程等待
currentThread 获得当前这个线程对应的 Thread 对象的引用。
sleep 置顶休眠的时间(阻塞一会)
sleep(1000),真的只是休眠1000毫秒吗?
线程状态
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Thread 类是 JVM 用来管理线程的一个类,换句话说,每个线程都有一个唯一的 Thread 对象与之关 联。
Thread 的常见构造方法
方法 | 说明 |
---|---|
Thread() | 创建线程对象 |
Thread(Runnable targer) | 使用 Runnable 对象创建线程对象 |
Thread(String name) | 创建线程对象,并命名 |
Thread(Runnable target, String name) | 使用 Runnable 对象创建线程对象,并命名 |
Thread(ThreadGroup group, Runnable target) | 线程可以被用来分组管理,分好的组即为线程组,了解即可 |
Thread t1 = new Thread(); Thread t2 = new Thread(new MyRunnable()); Thread t3 = new Thread("这是我的名字"); Thread t4 = new Thread(new MyRunnable(), "这是我的名字");
Thread 的几个常见属性
属性 | 获取方法 |
---|---|
ID | getId() |
名称 | getName() |
状态 | getState() |
优先级 | getPriority() |
是否后台线程(守护线程) | isDaemon() |
是否存活 | isAlive() |
是否被中断 | isInterrupted() |
-
ID 是线程的唯一标识,不同线程不会重复
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名称是各种调试工具用到
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状态表示线程当前所处的一个情况,下面我们会进一步说明
-
优先级高的线程理论上来说更容易被调度到
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关于后台线程,需要记住一点:JVM会在一个进程的所有非后台线程结束后,才会结束运行。
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是否存活,即简单的理解,为 run 方法是否运行结束了
-
线程的中断问题,下面我们进一步说明
注意:
这里的 id 是 Java 中给 Thread 对象安排的 身份标识,和操作系统内核中的 PCB 的 pid,以及和操作系统提供的线程 API 中的 线程id 都不是一回事。 身份标识可以有多个,在不同的环境下,使用不同的标识。
一个线程:
-
在 JVM 中有个 id
-
在操作系统的进程 API 有个 id
-
内核 PCB 中还有个 id
这三个 id 效果一样,但是在不同的环境下使用。
后台线程(守护线程)
这里的Daemon(守护),
默认创建的线程是“前台线程” 前台线程会阻止进程退出,如果 main 运行完了,前台线程还没完,进程不会退出。
如果是后台线程,后台线程不阻止进程退出,如果 main 等其他的前台线程执行完了,这个时候,即使后台线程没执行完,进程也会退出
前台线程可以有很多个(main 也是一个前台线程)
后台线程也可以有很多(GC 也是一个后台线程)
线程是否存活 isAlive 判定内核的线程在不在
Thread 对象 虽然和内核中的线程是一一对应的关系,但是生命周期并非完全相同
Thread 对象出来了,内核里的线程还不一定有,调用 start 方法,内核线程才有,当内核里的线程执行完了(run 运行完了),内核的线程就销毁了,但是 Thread 对象还在
调用 start 才会真正创建线程,不调用 start 没创建线程(在内核里创建 PCB)
经典面试题:start和run的区别
直接调用 run 并没有创建线程,只是在原来的线程中运行的代码 调用 start 则是创建了线程,在新线程中执行代码(和原来的线程是并发的)
interrupt 线程中断
run 方法执行完了,线程就结束了,有没有办法,让线程提前一点结束呢? 就是通过线程中断的方式来进行(本质仍然是让 run 方法尽快结束,而不是 run 执行一半,强制结束) 这就取决于 run 里面的具体是如何实现的了
1.直接自己定义一个标志位,作为线程是否结束的标记
public class Demo10 {
private static boolean isQuit = false; // 自定义标志位
public static void main(String[] args) {
Thread t = new Thread(() -> {
while (!isQuit) {
System.out.println("hello thread");
try {
Thread.sleep(1000);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
System.out.println("t 线程执行完了");
});
t.start();
try {
Thread.sleep(3000);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
isQuit = true;
System.out.println("设置让 t 线程结束!");
}
}
2.还可以使用标准库里面自带的一个标志位
Thread.currentThread().isInterrupted()
在主线程中,通过 t.interrupt() 来中断这个线程,设置标志位 true
public class Demo11 {
public static void main(String[] args) {
Thread t = new Thread(() -> {
while (!Thread.currentThread().isInterrupted()) {
System.out.println("hello thread");
try {
Thread.sleep(1000);
} catch (InterruptedException e) {
// e.printStackTrace();
// [方式一] 立即结束线程
break;
// [方式二] 啥都不做, 不做理会. 线程继续执行
// [方式三] 线程稍后处理
// Thread.sleep(1000);
// break;
}
}
System.out.println("t 线程执行完了");
});
t.start();
try {
Thread.sleep(3000);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
t.interrupt();
System.out.println("设置让 t 线程结束!");
}
}
interrupt 方法的行为有两种情况
-
t 线程在运行状态会设置
Thread.currentThread().isInterrupted()
标志位为 true
-
t 线程在阻塞状态 (sleep)
不会设置标志位,而是触发一个InterruptedException
这个异常会发 sleep 提前唤醒
第一种情况,直接中断循环
第二种情况:打断sleep,但是没有结束循环
在 Java 中,中断线程并非是强制的,由 线程自身的代码 来进行判定处理的
线程自身能怎么处理呢?
-
立即结束线程
-
不理会
-
稍后理会
却决于代码怎么写
join 线程等待
线程之间的调度顺序,是不确定的 但是可以通过一些特殊操作来对线程的执行顺序做出干预,其中 join 就是一个办法,控制线程之间的结束顺序
public class Demo {
public static void main(String[] args) {
Thread t = new Thread(() -> {
for (int i = 0; i < 5; i++) {
System.out.println("hello power!");
try {
Thread.sleep(1000);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
});
t.start();
System.out.println("main 线程 join 之前");
try {
t.join();
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
System.out.println("main 线程 join 之后");
}
}
如果调用 join 之前,线程已经结束了,此时 join 不需要阻塞等待
join 方法还可以带一些参数
public void join(long millis)
public void join(long millis, int nanos)
这两个是带时间的等待,过时不候。millis(毫微秒),nanos(纳米级)
currentThread 获得当前这个线程对应的 Thread 对象的引用。
哪个线程里面调用,得到的就是哪个线程的引用
sleep 置顶休眠的时间(阻塞一会)
操作系统管理这些 线程的 PCB 的时候,是有多个链表的
Thread-0调用 sleep 方法
sleep结束
当 Thread-0线程的sleep 的时间到了,就会被移动会之前的就绪队列 挪回了就绪队列,不代表立即就能够在 CPU 上执行,还得看系统啥时候调度到这个线程
sleep(1000),真的只是休眠1000毫秒吗?
不一定,一般是要略微多于 1000毫秒的,具体多少就看调度的时间开销了 快则(<1ms),慢则多好几毫秒
通常的操作系统(Windows,Linux,MacOS),调度开销都是不可预期的,也可能很快,也可能很慢。
有些场景不希望这个调度开销太大,速度太慢(比如发射卫星),如果因为火箭系统里面任务调度开销对时间产生误差,结果就是灾难性的。
因为为了解决上述问题,还有一类操作系统,叫做 “实时操作系统”,特点就是任务调度的开销是可预期的(做实时,是要付出一些代价的)
比较有名的“实时操作系统”是vxworks
线程状态
在操作系统中,对于 PCB 有一个状态的描述 Java 中觉得自身的状态不是特别合适,自己又搞了一台状态规则
-
NEW:Thread 对象创建来了,但是 内核的 PCB 还没创建(还没有真正创建线程)
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TERMINATED:内核的 PCB 销毁了,但是 Thread 对象还在
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RUNNABLE:就绪状态(正在 CPU 上运行 + 在就绪队列中排队)
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TIMED_WAITING:按照一定的时间,进行阻塞,sleep
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WAITING:特殊的阻塞状态,调用 wait
-
BLOCKED:等待锁的时候进入的阻塞状态
整体来说,状态分为 就绪 + 阻塞(分成三种具体情况了)