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Java多线程（二）

news 2025/9/14 5:55:54

目录

一. Thread类及常见方法

1.1 Thread类的常见构造方法

1.2 Thread 的几个常见属性

1.3 启动一个线程

1.4 中断一个线程

1.4.1 通过共享的标记来进行沟通

1.4.2 使用Thread.interrupted 或 Thread.currentThread().isInterrupted()  代替自定义标志位

1.5 等待一个线程

1.6 线程状态

一. Thread类及常见方法

每一个线程都有一个唯一的Thread对象与之关联。

1.1 Thread类的常见构造方法

方法说明
Thread（）创建线程对象
Thread（Runnable target）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

下面是例子:

        Thread t=new Thread();Thread b=new Thread(new MyRunnable());Thread n=new Thread("t1");Thread l=new Thread(new MyRunnable(),"t2");

1.2 Thread 的几个常见属性

注意：

  • ID是线程的身份标识，每一个线程都有唯一的的ID
  • 名称是在调试工具中才会用到的
  • 后台线程：不会阻止整个就进程结束(后台线程的结束不会影响到其他线程的结束)
  • 前台线程：会阻止整个就进程结束（一个进程中前台线程可以不止有一个，只有当所有的前台线程都结束后，整个进程才会结束）
  • main线程与代码中手动创建的线程被默认为前台线程
  • 设置后台（守护）线程必须要在start之前将该线程设置为后端线程（使用 setDaemon（）
    ）

下面是setDaemon（）方法的定义：

在Java中， setDaemon 是 Thread 类中的一个实例方法，用于将指定的线程设置为守护线程。以下是关于它的详细定义及相关信息：
 
方法签名
 
java   
public final void setDaemon(boolean on)
 
 
参数说明
 
 on ：是一个布尔类型的参数。当 on 的值为 true 时 ，表示将调用该方法的线程设置为后台线程（守护线程）；当 on 的值为 false 时，表示将其设置为前台线程（非守护线程）。

1.3 启动一个线程

使用 start（）

我们只要记住：调用start方法,才真的在操作系统的底层创建出一个线程.

class MyRunnable implements Runnable{@Overridepublic void run() {System.out.println("hi");}
}
public class text {public static void main(String[] args) {Thread b=new Thread(new MyRunnable());b.start();}
}

注意:一个线程对象只能调用一次start（）（线程的生存周期具有不可逆性）

1.4 中断一个线程

1.4.1 通过共享的标记来进行沟通

import java.util.Scanner;public class text {public volatile static boolean mm=true;public static Thread t=new Thread(()->{while(mm){System.out.println("hi");try {Thread.sleep(10000);} catch (InterruptedException e) {throw new RuntimeException(e);}}System.out.println("线程已中断");});public static void main(String[] args) throws InterruptedException {t.start();Thread.sleep(10000);System.out.println("是否中断，如要中断请输入0");Scanner sc=new Scanner(System.in);int n= sc.nextInt();if(n==0){mm=false;}}
}

上述代码的mm变量就是一个共享变量，通过该标记就可以实现类似与对线程的中断

注意：在使用该方法进行线程的中断时，共享标记要加上volatile（volatile可以解决内存的可见性问题）

内存可见性问题的定义：当一个线程修改一个共享变量的值时，这个值会被保存在该线程的本地内存中，而不是直接写入主内存中。如果其他线程需要读取该共享变量的值，它们可能会从自己的本地内存中读取旧值，而不是从主内存中读取最新的值，从而导致数据不一致的问题。这时volatile就可以帮助我们解决这个问题

1.4.2 使用Thread.interrupted 或 Thread.currentThread().isInterrupted()  代替自定义标志位

下面是中断线程的一种方式，但是在我们在日常开发中一般不会使用这种方法，在后面会提出中断线程更科学的方法

import java.util.Scanner;public class text {public static void main(String[] args) {Thread t=new Thread(()->{Thread m=Thread.currentThread();while(!m.isInterrupted()){System.out.println("hi");try {Thread.sleep(1000);} catch (InterruptedException e) {throw new RuntimeException(e);}}});t.start();System.out.println("是否中断线程，中断请输入0");Scanner sc=new Scanner(System.in);int n=sc.nextInt();if(n==0){t.interrupt();}}
}

下面是中断线程要用到的方法

注意：

  • Thread.currentThread()是一个静态方法，它能返回一个引用，这个引用指向当前正在执行的线程
  • Thread m=Thread.currentThread();
                while(!m.isInterrupted()）    这两行代码可以改为while(Thread.currentThread().isInterrupted()），效果是一样的
  • 中断标志位：在Thread类中一个boolean状态的属性，初始是false（false：表示线程未被请求中断  true：表示线程已被请求中断 ）
  • interrupt（）：发出请求线程中断的指令（实际在代码逻辑中并不是interrupt直接中断的线程，而是间接的），将中断标志位设置为true。如果sleep正在执行时(只要是sleep/join/wait等让线程阻塞的方法都会)，interrupt（）会“唤醒”sleep（提前结束sleep导致的阻塞状态），并且触发并抛出异常，从而中断线程，并且这时sleep会自动把当前线程中断的标志位重新设置为false
  • interrupted（）：只是检查当前线程的中断标志位，并清除当前中断标志位（即 将 true 变回false），不会主动唤醒处于sleep状态的线程
  • isInterrupted（）：只是判断当前线程的中断标志位（只做判断，不会修改当前线程的中断标志位）。如果中断标志位是true则返回true，反之则返回false

上述代码中还有一个隐藏的问题：lambada表达式中我们在引用当前线程时，为什么不直接用 t 呢，而是用Thread.currentThread()获取当前线程的引用呢？

答：在使用lambada表达式构建Thread对象时，是先执行lambada表达式中的内容，再将其作为Thread类构造方法的参数，所以在lambada表达式中t这个概念并不存在。而Thread.currentThread()获取的引用就是lambada表达式所在线程的引用（与t所指向的线程是一致的）。

下面我们来看一个类似的的代码

import java.util.Scanner;public class text {public static void main(String[] args) {Thread t=new Thread(()->{Thread m=Thread.currentThread();while(!m.isInterrupted()){System.out.println("hi");try {Thread.sleep(1000);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}}});t.start();System.out.println("是否中断线程，中断请输入0");Scanner sc=new Scanner(System.in);int n=sc.nextInt();if(n==0){t.interrupt();}}
}

我把 throw new RuntimeException(e)删掉，加上 e.printStackTrace();这样有什么不一样的效果呢？

在调用t.interrupt()时，中断标志位被设置成true，并且唤醒sleep，并引发异常，而e.printStackTrace()只是打印异常而不是抛出异常，所以线程不会被中断。然后sleep将中断标志位重新设置为false，while的判断条件就会变为true，导致while循环一直被循环执行，不会中断线程。执行结果就是：在输入0后，打印一遍异常，在这后一直循环打印hi（注意：一次interrupt()调用，对于正在sleep的线程只会唤醒一次sleep，当循环下一次执行到sleep时，sleep只会引起线程阻塞，而不会引发异常）

如果想要立即退出，我们可以才用以下改变（使用break退处即可）

import java.util.Scanner;public class text {public static void main(String[] args) {Thread t=new Thread(()->{Thread m=Thread.currentThread();while(!m.isInterrupted()){System.out.println("hi");try {Thread.sleep(1000);} catch (InterruptedException e) {break;}}});t.start();System.out.println("是否中断线程，中断请输入0");Scanner sc=new Scanner(System.in);int n=sc.nextInt();if(n==0){t.interrupt();}}
}

1.5 等待一个线程

等待线程：干预两个线程的结束顺序，后结束的线程等待先执行的线程执行完才开始执行

用到的方法：join（）

下面代码执行的功能：先让线程t执行（count++自增）完毕，再让主线程打印出自增结束最后得到的count的值

public class Test {public static int count=0;public static void main(String[] args) throws InterruptedException {Thread t=new Thread(()->{for(int i=0;i<5000;i++){count++;}});t.start();t.join();System.out.println("count自增后的值为： "+count);}
}

注意：

  • 由于join（）会让线程陷入阻塞状态，因此要处理异常（与sleep类似）
  • 在主线程中0调用t.join（）是让主线程（main线程）等待t线程执行完后再执行
  • 一开始执行的是主线程，然后执行t.start()方法后就变成了多线程

在上述代码中如果让join()与print语句调换顺序会得到不一样的效果，这是为什么呢

代码里  join()  和  print  的“书写顺序”，会决定主线程“有机会执行时”的优先选择。比如：
 
- 若代码是“ t.start(); print; join; ”：主线程竞争到 CPU 时，会先执行  print ，再执行  join ；

- 若代码是“ t.start(); join; print; ”：主线程竞争到 CPU 时，会先执行  join （然后阻塞等子线程），再执行  print 。
 
简单说：CPU 调度决定“主线程何时能执行”，而代码顺序决定“主线程能执行时，先做哪件事”。

上述的代码是主线程等待t线程完成功能的，其实也可以让t线程等待主线程完成功能，下面是具体代码：

public class text {public static int count=0;public static void main(String[] args) throws InterruptedException {Thread mainThread=Thread.currentThread();//首先获得主线程的引用Thread t=new Thread(()-> {//然后创建并启用t线程try {mainThread.join();} catch (InterruptedException e) {throw new RuntimeException(e);}System.out.println(count);});t.start();for (int i = 0; i < 5000; i++) {count++;}}
}

注意：

  • join的调用位置：如果是t线程要等待m线程，则在t线程中调用m线程的join实例方法
  • Thread.currentThread()是获取当前所在线程的引用，要注意其使用的位置

补充：

join（）等待线程结束（死等）
join（log millis）等待线程结束，最多等 millis 毫秒 
join（log millis ，int nanos）同理，但可以更高精度

sleep（0）--特殊情况：主动放弃当前线程的剩余时间片（固定时长的CPU使用时间），让CPU优先调度其他就绪状态的线程--->降低CPU的使用率

1.6 线程状态

  •  NEW : 线程对象已建立（new  Thread()）,但尚未调用start（）方法
  • TERMINATED ：操作系统中线程已经销毁，但是Thread对象还在（线程入口方法执行完毕）
  • RUNNABLE ： 线程即将执行（线程在就绪队列中）或者正在执行
  • BLOCKED ：特指由于锁引起的阻塞
  • WAITING ： 死等进入的阻塞状态（如 join（））
  • TIMED_WAITING ：带有超时时间的阻塞等待


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