一、Java 中的線程

一個(gè)Java 程序從main() 方法開始執(zhí)行，然后按照既定的代碼邏輯執(zhí)行，看似沒有其他線程參與，但實(shí)際上Java

程序天生就是多線程程序，因?yàn)閳?zhí)行main() 方法的是一個(gè)名稱為main 的線程。

public static void main(String[] args) {

// java 虛擬機(jī)線程系統(tǒng)的管理接口
ThreadMXBean threadMXBean = ManagementFactory.getThreadMXBean();
// 不需要獲取同步的monitor 和synchronizer 信息，僅僅獲取線程和線程堆棧信息
ThreadInfo[] threadInfos = threadMXBean.dumpAllThreads(false, false);
// 遍歷線程，僅打印線程ID 和線程名稱信息
for (ThreadInfo threadInfo : threadInfos) {
System.out.println("線程ID" + threadInfo.getThreadId() + "線程名" + threadInfo.getThreadName());
}
}

上面代碼輸出的結(jié)果：

• $\textcolor{red}{Monitor Ctrl-Break}$ 監(jiān)控 Ctrl-Break 中斷信號(hào)的
• $\textcolor{red}{Signal Dispatcher}$ 分發(fā)處理發(fā)送給 JVM 信號(hào)的線程
• $\textcolor{red}{ Finalizer }$ 調(diào)用對象 finalize 方法的線程
• $\textcolor{red}{Reference Handler}$ 清除 Reference 的線程
• $\textcolor{red}{ main }$ main 線程，用戶程序入口

從上面的例子中，我們能發(fā)現(xiàn)，在Java中短短的幾行代碼，就給我們啟動(dòng)了5個(gè)線程，當(dāng)然，不同的版本，啟動(dòng)的線程數(shù)量也不一樣，由此我們可以得出：**Java

天生就是多線程的**

1、啟動(dòng)

線程的啟動(dòng)方式有兩種（源碼中的注釋是這么寫的）參見代碼：cn.enjoyedu.ch1.base.NewThread：

• X extends Thread;，然后 X.start
• X implements Runnable；然后交給 Thread 運(yùn)行

示例代碼：（派生自Thread 類，來實(shí)現(xiàn)我們的兩種線程啟動(dòng)方式）

/**
* 擴(kuò)展自Thread 類
*/
private static class UserThread extends Thread{
@Override
public void run() {
System.out.println("UserThread.run");
}
}
/**
* 擴(kuò)展自 Runnable 類
*/
private static class UserRunnable implements Runnable {

@Override
public void run() {
System.out.println("UserRunnable.run");
}
}
public static void main(String[] args) {
UserThread userThread = new UserThread();
userThread.start();
UserRunnable userRunnable = new UserRunnable();
new Thread(userRunnable).start();
}

Thread 和 Runnable 的區(qū)別：

• Thread 是Java 里對線程的唯一抽象。
• Runnable是Java對任務(wù)（業(yè)務(wù)邏輯）的抽象。
• Thread可以接受任意一個(gè)Runnable的實(shí)例并執(zhí)行。

2、中止

• 線程自然終止：要么是run 執(zhí)行完成了，要么是拋出了一個(gè)未處理的異常導(dǎo)致線程提前結(jié)束。
• stop：暫停、恢復(fù)和停止操作對應(yīng)在線程Thread的API就是suspend()、resume() 和 stop()。但是這些API都是過期的，不再建議使用。不建議使用的主要原因有：以suspend()方法為例，在調(diào)用后，線程不會(huì)釋放已占有的資源（比如鎖），而是占有資源進(jìn)入睡眠狀態(tài)，這樣容易引發(fā)死鎖問題。同樣，stop() 方法在終結(jié)一個(gè)線程時(shí)，不會(huì)保證線程的資源正常釋放，通常是沒有給予線程完成資源釋放的機(jī)會(huì)，因此會(huì)到導(dǎo)致程序可能工作在不確定的狀態(tài)下。整因?yàn)?code>suspend()、resume() 和 stop()方法帶來的副作用，這些方法才會(huì)被標(biāo)注為不建議使用的過期方法中。
• 中斷：安全的中止則是其它線程通過調(diào)用線程A的interrupt()方法對其進(jìn)行中止操作，中斷代表著其它線程對A線程打了個(gè)招呼，“A， 你要中斷了”，不代表線程A 會(huì)立即停止自己的工作，同樣A線程可以不理會(huì)這種請求。因?yàn)镴ava 中的線程是協(xié)作式的，不是搶占式。線程通過檢查自身的中斷標(biāo)志位是否被置為true來進(jìn)行響應(yīng)。

private static class UserThread extends Thread{
public UserThread(String name){
super(name);
}
@Override
public void run() {
String threadName = Thread.currentThread().getName();
System.out.println(threadName + "interrupt flag = " + isInterrupted());
while (!isInterrupted()){
// while (!Thread.interrupted()){
// while (true){
System.out.println(threadName+ "is running");
System.out.println(threadName+ "inner interrupt flag = "+ isInterrupted());
}
System.out.println(threadName+ "interrupt flag = " + isInterrupted());
}
}
public static void main(String[] args) {
Thread endTread = new UserThread("endTread");
endTread.start();
try {
Thread.sleep(20);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
// 中斷線程， 其實(shí)設(shè)置線程的標(biāo)識(shí)位
endTread.interrupt();
}

運(yùn)行上面的代碼：

我們發(fā)現(xiàn)，在使用isInterrupted()進(jìn)行線程中斷的之后，isInterrupted()會(huì)返回一個(gè)true。

我們一起來看一下isInterrupted() 方法的源碼：

我們再使用一下靜態(tài)的 interrupted()方法，他返回的也是一個(gè)bool 值，

先看一下這個(gè)方法的源碼：

從源碼中我們發(fā)現(xiàn)，它返回也是中斷標(biāo)識(shí)符，但是，它把中斷標(biāo)識(shí)符給重新賦值成了true。

我們來看一下運(yùn)行效果：

由此我們可以總結(jié)出：**線程通過方法 isInterrupted()來進(jìn)行判斷是否被中斷，也可以調(diào)用靜態(tài)方法 Thread.interrupted()來進(jìn)行判斷當(dāng)前線程是否被中斷，不過 Thread.interrupted()會(huì)同時(shí)將中斷標(biāo)識(shí)位改寫為 false。**

3、阻塞

如果一個(gè)線程處于阻塞狀態(tài)（如線程調(diào)用了 thread.sleep、thread.join、 thread.wait 等），則線程在檢查中斷標(biāo)識(shí)時(shí)，如果發(fā)現(xiàn)中斷標(biāo)識(shí)位true，則會(huì)在這些阻塞方法調(diào)用處拋出InterruptedException 異常，并且在拋出異常后會(huì)立即將線程的中斷標(biāo)識(shí)位清除，即重新設(shè)置為true。

private static class UserThread extends Thread{
public UserThread(String name){
super(name);
}
@Override
public void run() {
String threadName = Thread.currentThread().getName();
System.out.println(threadName + "interrupt flag = " + isInterrupted());
while (!isInterrupted()){
try {
Thread.sleep(100);
} catch (InterruptedException e) {
System.out.println(threadName+ "inner interrupt flag = "+ isInterrupted());
e.printStackTrace();
}
System.out.println(threadName+ "is running");
}
System.out.println(threadName+ "interrupt flag = " + isInterrupted());
}
}
public static void main(String[] args) {
Thread endTread = new UserThread("endTread");
endTread.start();
try {
Thread.sleep(20);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
// 中斷線程， 其實(shí)設(shè)置線程的標(biāo)識(shí)位
endTread.interrupt();
}

上面代碼運(yùn)行結(jié)果：

那么像這種，我們該怎么去中中斷操作呢？只需要在??catch?? 中調(diào)用??interrupt()?? 方法就可以了

代碼運(yùn)行結(jié)果：

4、深入理解run 和 start

• Thread類是Java里對線程概念的抽象，可以這樣理解：我們通過??new Thread()?? 其實(shí)只是new出一個(gè)thread的實(shí)例，還沒有和操作系統(tǒng)中真正的線程掛起勾來。只有執(zhí)行了??start()?? 方法后，才實(shí)現(xiàn)了真正意義上的啟動(dòng)線程。
• ??start()?? 方法讓一個(gè)線程進(jìn)入就緒隊(duì)列等待分配CPU，分到CPU后才調(diào)用??run()??方法，??start()?? 方法不能重復(fù)調(diào)用，如果重復(fù)調(diào)用，就會(huì)拋出異常。
• run() 方法是業(yè)務(wù)邏輯實(shí)現(xiàn)的地方，本質(zhì)上和任意一個(gè)類的任意一個(gè)成員方法并沒有任何區(qū)別，可以重復(fù)執(zhí)行，也可以單獨(dú)調(diào)用。

那么start() 和 run() 有什么區(qū)別呢？請看代碼：

private static class UserThread extends Thread{
@Override
public void run() {
int i = 90;
while (i > 0){
try {
Thread.sleep(1000);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
System.out.println("I am "+Thread.currentThread().getName()+"and now the i="+ i--);
}
}
}
public static void main(String[] args) {
Thread endTread = new UserThread();
endTread.setName("threadRun");
endTread.start();
}

代碼運(yùn)行結(jié)果：(觀察運(yùn)行結(jié)果，我們可以得出，調(diào)用start() 方法的時(shí)候，執(zhí)行start() 方法的是子線程)

我們修改一下代碼，調(diào)用??run()?? 方法

public static void main(String[] args) {
Thread endTread = new UserThread();
endTread.setName("threadRun");
endTread.run();

}

查看運(yùn)行結(jié)果：(觀察運(yùn)行結(jié)果，我們可以得出，調(diào)用run() 方法的時(shí)候，執(zhí)行run() 方法的是主線程)

5、join 方法

join() 方法是把指定的線程加入到當(dāng)前線程，可以將兩個(gè)交替執(zhí)行的線程合并為順序執(zhí)行。

static class Students implements Runnable {
private Thread thread;
public Students(Thread thread) {
this.thread = thread;
}
public Students() {
}
@Override
public void run() {
System.out.println("學(xué)生開始排隊(duì)打飯。。。。。");
try {
if (thread != null) thread.join();
// 休眠2 秒
Thread.sleep(2000);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
System.out.println("學(xué)生打飯完成");
}
}
static class Teacher implements Runnable {
@Override
public void run() {
try {
// 休眠2 秒
Thread.sleep(2000);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
System.out.println("老師開始打飯、、、、、");
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "老師打飯完成。");
}
}
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
Teacher teacher = new Teacher();
Thread teaThread = new Thread(teacher);
Students students = new Students(teaThread);
Thread stuThread = new Thread(students);
stuThread.start();
teaThread.start();
System.out.println("我開始打飯、、、、、");
stuThread.join();
// 讓主線程休眠2 秒
Thread.sleep(2000);
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"我打飯完成");
}

代碼運(yùn)行結(jié)果如下：

由上代碼運(yùn)行結(jié)果，我們可以得出：**在線程B中調(diào)用了線程A的??join()?? 方法，只到線程A 執(zhí)行完畢后，才會(huì)繼續(xù)執(zhí)行線程B的。**

6、線程優(yōu)先級

在 Java 線程中，通過一個(gè)整型成員變量 priority 來控制優(yōu)先級，優(yōu)先級的范 圍從 1~10，在線程構(gòu)建的時(shí)候可以通過??setPriority(int)??方法來修改優(yōu)先級，默認(rèn) 優(yōu)先級是 5，優(yōu)先級高的線程分配時(shí)間片的數(shù)量要多于優(yōu)先級低的線程。

設(shè)置線程優(yōu)先級時(shí)，針對頻繁阻塞（休眠或者I/O操作）的線程需要設(shè)置較 高優(yōu)先級，而偏重計(jì)算（需要較多CPU時(shí)間或者偏運(yùn)算）的線程則設(shè)置較低的 優(yōu)先級，確保處理器不會(huì)被獨(dú)占。在不同的 JVM 以及操作系統(tǒng)上，線程規(guī)劃會(huì) 存在差異，有些操作系統(tǒng)甚至?xí)雎詫€程優(yōu)先級的設(shè)定。

7、守護(hù)線程

Daemon（守護(hù)）線程是一種支持型線程，因?yàn)樗饕挥米鞒绦蛑泻笈_(tái)調(diào) 度以及支持性工作。這意味著，當(dāng)一個(gè) Java 虛擬機(jī)中不存在非 Daemon 線程的 時(shí)候，Java 虛擬機(jī)將會(huì)退出?？梢酝ㄟ^調(diào)用??Thread.setDaemon(true)??將線程設(shè)置 為Daemon線程。我們一般用不上，比如垃圾回收線程就是Daemon線程。

Daemon線程被用作完成支持性工作，但是在 Java 虛擬機(jī)退出時(shí)Daemon線 程中的??finally?? 塊并不一定會(huì)執(zhí)行。在構(gòu)建Daemon線程時(shí)，不能依靠??finally?? 塊中 的內(nèi)容來確保執(zhí)行關(guān)閉或清理資源的邏輯。

8、synchronized 內(nèi)置鎖

線程開始運(yùn)行，擁有自己的棧空間，就如同一個(gè)腳本一樣，按照既定的代碼 一步一步地執(zhí)行，直到終止。但是，每個(gè)運(yùn)行中的線程，如果僅僅是孤立地運(yùn)行， 那么沒有一點(diǎn)兒價(jià)值，或者說價(jià)值很少，如果多個(gè)線程能夠相互配合完成工作， 包括數(shù)據(jù)之間的共享，協(xié)同處理事情。這將會(huì)帶來巨大的價(jià)值。

Java支持多個(gè)線程同時(shí)訪問一個(gè)對象或者對象的成員變量，關(guān)鍵字synchronized可以修飾方法或者以同步塊的形式來進(jìn)行使用，它主要確保多個(gè)線 程在同一個(gè)時(shí)刻，只能有一個(gè)線程處于方法或者同步塊中，它保證了線程對變量 訪問的可見性和排他性，又稱為內(nèi)置鎖機(jī)制。

下面我們看一段代碼，在main 方法中啟動(dòng)兩個(gè)線程，每個(gè)線程的count 值都是10000，兩個(gè)線程的和應(yīng)該就是20000。

public class OnlyMain {
private long count = 0;
private Object object = new Object();
public long getCount() {
return count;
}
public void incCount() {
count++;
}
// 線程
private static class Count extends Thread {
private OnlyMain onlyMain;

public Count(OnlyMain onlyMain) {
this.onlyMain = onlyMain;
}
@Override
public void run() {
for (int i = 0; i < 10000; i++) {
// count = count++ = 10000
onlyMain.incCount();
}
}
}
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
OnlyMain onlyMain = new OnlyMain();
// 啟動(dòng)兩個(gè)線程
Count count1 = new Count(onlyMain);
Count count2 = new Count(onlyMain);
count1.start();
count2.start();
Thread.sleep(50);
System.out.println(onlyMain.count);
}
}

代碼的運(yùn)行結(jié)果是：

經(jīng)過多次運(yùn)行，每次運(yùn)行的結(jié)果都不一樣，只有在很少很少的幾率的情況下，才會(huì)出現(xiàn)正確的20000結(jié)果值，這是為什么呢？

這是因?yàn)?，兩個(gè)線程同時(shí)對count 成員變量進(jìn)行訪問，才導(dǎo)致輸出結(jié)果的錯(cuò)誤。怎么解決呢？使用synchronized 內(nèi)置鎖。

修改上面代碼中的incCount() 方法，添加一個(gè)內(nèi)鎖：

public synchronized void incCount() {
count++;
}

這樣我們就能保證每次運(yùn)行的正確結(jié)果了：

9、對象鎖和類鎖

對象鎖是用于對象實(shí)例方法的鎖，或者一個(gè)對象實(shí)例上，類鎖 是用于類的靜態(tài)方法或一個(gè)類的class 上的，我們知道，類的對象實(shí)例可以有很多個(gè)，但是每個(gè)類只有一個(gè)class對象，所有不同對象實(shí)例的對象鎖是互不干擾的，但是每個(gè)類只有一個(gè)類鎖。

但是有一點(diǎn)必須要注意的是，其實(shí)類鎖只是一個(gè)概念上的東西，并不是真實(shí)存在的，類鎖其實(shí)鎖的是每個(gè)類的對應(yīng)的class 對象。類鎖和對象鎖之間也是互不干擾的。

二、總結(jié)

到此這篇關(guān)于Java 天生就是多線程的文章就介紹到這了,更多相關(guān)Java 多線程內(nèi)容請搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家！

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