Java Thread多線程全面解析
多線程是java中很重要的知識點，在此小編給大家總結Java Thread多線程，非常有用，希望大家可以掌握哦。
一.線程的生命周期及五種基本狀態(tài)
關于Java中線程的生命周期，首先看一下下面這張較為經典的圖：
上圖中基本上囊括了Java中多線程各重要知識點。掌握了上圖中的各知識點，Java中的多線程也就基本上掌握了。主要包括：
Java線程具有五種基本狀態(tài)
新建狀態(tài)（New）：當線程對象對創(chuàng)建后，即進入了新建狀態(tài)，如：Thread t = new MyThread();
就緒狀態(tài)（Runnable）：當調用線程對象的start()方法（t.start();），線程即進入就緒狀態(tài)。處于就緒狀態(tài)的線程，只是說明此線程已經做好了準備，隨時等待CPU調度執(zhí)行，并不是說執(zhí)行了t.start()此線程立即就會執(zhí)行；
運行狀態(tài)（Running）：當CPU開始調度處于就緒狀態(tài)的線程時，此時線程才得以真正執(zhí)行，即進入到運行狀態(tài)。注：就 緒狀態(tài)是進入到運行狀態(tài)的唯一入口，也就是說，線程要想進入運行狀態(tài)執(zhí)行，首先必須處于就緒狀態(tài)中；
阻塞狀態(tài)（Blocked）：處于運行狀態(tài)中的線程由于某種原因，暫時放棄對CPU的使用權，停止執(zhí)行，此時進入阻塞狀態(tài)，直到其進入到就緒狀態(tài)，才 有機會再次被CPU調用以進入到運行狀態(tài)。
根據阻塞產生的原因不同，阻塞狀態(tài)又可以分為三種：
1.等待阻塞：運行狀態(tài)中的線程執(zhí)行wait()方法，使本線程進入到等待阻塞狀態(tài)；
2.同步阻塞 -- 線程在獲取synchronized同步鎖失敗(因為鎖被其它線程所占用)，它會進入同步阻塞狀態(tài)；
3.其他阻塞 -- 通過調用線程的sleep()或join()或發(fā)出了I/O請求時，線程會進入到阻塞狀態(tài)。當sleep()狀態(tài)超時、join()等待線程終止或者超時、或者I/O處理完畢時，線程重新轉入就緒狀態(tài)。
死亡狀態(tài)（Dead）：線程執(zhí)行完了或者因異常退出了run()方法，該線程結束生命周期。
二. Java多線程的創(chuàng)建及啟動
Java中線程的創(chuàng)建常見有如三種基本形式
1.繼承Thread類，重寫該類的run()方法。
class MyThread extends Thread {
private int i = ;
@Override
public void run() {
for (i = ; i < ; i++) {
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " " + i);
}
}
}
public class ThreadTest {
public static void main(String[] args) {
for (int i = ; i < ; i++) {
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " " + i);
if (i == ) {
Thread myThread = new MyThread(); // 創(chuàng)建一個新的線程 myThread 此線程進入新建狀態(tài)
Thread myThread = new MyThread(); // 創(chuàng)建一個新的線程 myThread 此線程進入新建狀態(tài)
myThread.start(); // 調用start()方法使得線程進入就緒狀態(tài)
myThread.start(); // 調用start()方法使得線程進入就緒狀態(tài)
}
}
}
}
如上所示，繼承Thread類，通過重寫run()方法定義了一個新的線程類MyThread，其中run()方法的方法體代表了線程需要完成的任務，稱之為線程執(zhí)行體。當創(chuàng)建此線程類對象時一個新的線程得以創(chuàng)建，并進入到線程新建狀態(tài)。通過調用線程對象引用的start()方法，使得該線程進入到就緒狀態(tài)，此時此線程并不一定會馬上得以執(zhí)行，這取決于CPU調度時機。
2.實現Runnable接口，并重寫該接口的run()方法，該run()方法同樣是線程執(zhí)行體，創(chuàng)建Runnable實現類的實例，并以此實例作為Thread類的target來創(chuàng)建Thread對象，該Thread對象才是真正的線程對象。
class MyRunnable implements Runnable {
private int i = ;
@Override
public void run() {
for (i = ; i < ; i++) {
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " " + i);
}
}
}
public class ThreadTest {
public static void main(String[] args) {
for (int i = ; i < ; i++) {
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " " + i);
if (i == ) {
Runnable myRunnable = new MyRunnable(); // 創(chuàng)建一個Runnable實現類的對象
Thread thread = new Thread(myRunnable); // 將myRunnable作為Thread target創(chuàng)建新的線程
Thread thread = new Thread(myRunnable);
thread.start(); // 調用start()方法使得線程進入就緒狀態(tài)
thread.start();
}
}
}
}
相信以上兩種創(chuàng)建新線程的方式大家都很熟悉了，那么Thread和Runnable之間到底是什么關系呢？我們首先來看一下下面這個例子。
public class ThreadTest {
public static void main(String[] args) {
for (int i = ; i < ; i++) {
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " " + i);
if (i == ) {
Runnable myRunnable = new MyRunnable();
Thread thread = new MyThread(myRunnable);
thread.start();
}
}
}
}
class MyRunnable implements Runnable {
private int i = ;
@Override
public void run() {
System.out.println("in MyRunnable run");
for (i = ; i < ; i++) {
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " " + i);
}
}
}
class MyThread extends Thread {
private int i = ;
public MyThread(Runnable runnable){
super(runnable);
}
@Override
public void run() {
System.out.println("in MyThread run");
for (i = ; i < ; i++) {
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " " + i);
}
}
}
同樣的，與實現Runnable接口創(chuàng)建線程方式相似，不同的地方在于
Thread thread = new MyThread(myRunnable);
那么這種方式可以順利創(chuàng)建出一個新的線程么？答案是肯定的。至于此時的線程執(zhí)行體到底是MyRunnable接口中的run()方法還是MyThread類中的run()方法呢？通過輸出我們知道線程執(zhí)行體是MyThread類中的run()方法。其實原因很簡單，因為Thread類本身也是實現了Runnable接口，而run()方法最先是在Runnable接口中定義的方法。
public interface Runnable {
public abstract void run();
}
我們看一下Thread類中對Runnable接口中run()方法的實現：
@Override
public void run() {
if (target != null) {
target.run();
}
}
也就是說，當執(zhí)行到Thread類中的run()方法時，會首先判斷target是否存在，存在則執(zhí)行target中的run()方法，也就是實現了Runnable接口并重寫了run()方法的類中的run()方法。但是上述給到的列子中，由于多態(tài)的存在，根本就沒有執(zhí)行到Thread類中的run()方法，而是直接先執(zhí)行了運行時類型即MyThread類中的run()方法。
3.使用Callable和Future接口創(chuàng)建線程。具體是創(chuàng)建Callable接口的實現類，并實現clall()方法。并使用FutureTask類來包裝Callable實現類的對象，且以此FutureTask對象作為Thread對象的target來創(chuàng)建線程。
看著好像有點復雜，直接來看一個例子就清晰了。
public class ThreadTest {
public static void main(String[] args) {
Callable<Integer> myCallable = new MyCallable(); // 創(chuàng)建MyCallable對象
FutureTask<Integer> ft = new FutureTask<Integer>(myCallable); //使用FutureTask來包裝MyCallable對象
for (int i = ; i < ; i++) {
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " " + i);
if (i == ) {
Thread thread = new Thread(ft); //FutureTask對象作為Thread對象的target創(chuàng)建新的線程
thread.start(); //線程進入到就緒狀態(tài)
}
}
System.out.println("主線程for循環(huán)執(zhí)行完畢..");
try {
int sum = ft.get(); //取得新創(chuàng)建的新線程中的call()方法返回的結果
System.out.println("sum = " + sum);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
} catch (ExecutionException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
class MyCallable implements Callable<Integer> {
private int i = ;
// 與run()方法不同的是，call()方法具有返回值
@Override
public Integer call() {
int sum = ;
for (; i < ; i++) {
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " " + i);
sum += i;
}
return sum;
}
}
首先，我們發(fā)現，在實現Callable接口中，此時不再是run()方法了，而是call()方法，此call()方法作為線程執(zhí)行體，同時還具有返回值！在創(chuàng)建新的線程時，是通過FutureTask來包裝MyCallable對象，同時作為了Thread對象的target。那么看下FutureTask類的定義：
public class FutureTask<V> implements RunnableFuture<V> {
//....
}
public interface RunnableFuture<V> extends Runnable, Future<V> {
void run();
}
于是，我們發(fā)現FutureTask類實際上是同時實現了Runnable和Future接口，由此才使得其具有Future和Runnable雙重特性。通過Runnable特性，可以作為Thread對象的target，而Future特性，使得其可以取得新創(chuàng)建線程中的call()方法的返回值。
執(zhí)行下此程序，我們發(fā)現sum = 4950永遠都是最后輸出的。而“主線程for循環(huán)執(zhí)行完畢..”則很可能是在子線程循環(huán)中間輸出。由CPU的線程調度機制，我們知道，“主線程for循環(huán)執(zhí)行完畢..”的輸出時機是沒有任何問題的，那么為什么sum =4950會永遠最后輸出呢？
原因在于通過ft.get()方法獲取子線程call()方法的返回值時，當子線程此方法還未執(zhí)行完畢，ft.get()方法會一直阻塞，直到call()方法執(zhí)行完畢才能取到返回值。
上述主要講解了三種常見的線程創(chuàng)建方式，對于線程的啟動而言，都是調用線程對象的start()方法，需要特別注意的是：不能對同一線程對象兩次調用start()方法。
三. Java多線程的就緒、運行和死亡狀態(tài)
就緒狀態(tài)轉換為運行狀態(tài)：當此線程得到處理器資源；
運行狀態(tài)轉換為就緒狀態(tài)：當此線程主動調用yield()方法或在運行過程中失去處理器資源。
運行狀態(tài)轉換為死亡狀態(tài)：當此線程線程執(zhí)行體執(zhí)行完畢或發(fā)生了異常。
此處需要特別注意的是：當調用線程的yield()方法時，線程從運行狀態(tài)轉換為就緒狀態(tài)，但接下來CPU調度就緒狀態(tài)中的哪個線程具有一定的隨機性，因此，可能會出現A線程調用了yield()方法后，接下來CPU仍然調度了A線程的情況。
由于實際的業(yè)務需要，常常會遇到需要在特定時機終止某一線程的運行，使其進入到死亡狀態(tài)。目前最通用的做法是設置一boolean型的變量，當條件滿足時，使線程執(zhí)行體快速執(zhí)行完畢。如：
public class ThreadTest {
public static void main(String[] args) {
MyRunnable myRunnable = new MyRunnable();
Thread thread = new Thread(myRunnable);
for (int i = ; i < ; i++) {
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " " + i);
if (i == ) {
thread.start();
}
if(i == ){
myRunnable.stopThread();
}
}
}
}
class MyRunnable implements Runnable {
private boolean stop;
@Override
public void run() {
for (int i = ; i < && !stop; i++) {
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " " + i);
}
}
public void stopThread() {
this.stop = true;
}
}
以上所述是小編給大家介紹的Java Thread多線程全面解析，希望對大家有所幫助，如果大家有任何疑問請給我留言，小編會及時回復大家的。在此也非常感謝大家對腳本之家網站的支持！
相關文章
小伙伴們知道，在Shiro中，默認是支持權限通配符的。現在給用戶授權的時候，可以一個權限一個權限的配置，也可以直接用通配符。本文將介紹Spring Security如何在權限中使用通配符，需要的可以參考一下2022-06-06
這篇文章主要介紹了idea中@Autowired注解下變量報紅的解決，具有很好的參考價值，希望對大家有所幫助。如有錯誤或未考慮完全的地方，望不吝賜教2021-11-11
學習Java九大內置對象，從現在開始，希望大家可以通過這篇文章可以真正的理解Java九大內置對象，感興趣的朋友可以參考一下2016-05-05
這篇文章主要給大家介紹了關于面試中常被問的各種“鎖”的相關資料，文中通過示例代碼介紹的非常詳細，對大家的學習或者工作具有一定的參考學習價值，需要的朋友們下面來一起學習學習吧2019-05-05
這篇文章主要介紹了Java 同步鎖(synchronized)詳解及實例的相關資料,需要的朋友可以參考下2017-03-03
本文主要介紹了SpringBoot整合第三方技術的實現，文中通過示例代碼介紹的非常詳細，對大家的學習或者工作具有一定的參考學習價值，需要的朋友們下面隨著小編來一起學習學習吧2023-02-02
Java實戰(zhàn)之實現物流配送系統(tǒng)示例詳解
這篇文章主要介紹了一個java實戰(zhàn)項目：通過java、SSM、JSP、mysql和redis實現一個物流配送系統(tǒng)。文中的示例代碼非常詳細，需要的朋友可以參考一下2021-12-12
這篇文章主要介紹了Java抽象類與接口區(qū)別詳解,文中通過示例代碼介紹的非常詳細，對大家的學習或者工作具有一定的參考學習價值,需要的朋友可以參考下2020-03-03
我是一個剛入門的小菜鳥，希望我寫的東西可以幫助和我一樣剛入門的兄弟們少走一些彎路，也希望大佬們可以多指點指點我。感謝！解決在畫時鐘遇到的問題讓我花費不少時間...說兩個困擾我比較久的2021-11-11
這篇文章主要介紹了Swagger2配置Security授權認證全過程，具有很好的參考價值，希望對大家有所幫助。如有錯誤或未考慮完全的地方，望不吝賜教2023-03-03