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總結(jié)Java中線程的狀態(tài)及多線程的實(shí)現(xiàn)方式

 更新時(shí)間:2016年07月04日 08:56:02   作者:skywangkw  
Java中可以通過Thread類和Runnable接口來創(chuàng)建多個(gè)線程,線程擁有五種狀態(tài),下面我們就來簡單總結(jié)Java中線程的狀態(tài)及多線程的實(shí)現(xiàn)方式:

線程的狀態(tài)
線程狀態(tài)圖:

20167484827701.jpg (700×480)

說明:
線程共包括以下5種狀態(tài)。
1. 新建狀態(tài)(New) : 線程對象被創(chuàng)建后,就進(jìn)入了新建狀態(tài)。例如,Thread thread = new Thread()。
2. 就緒狀態(tài)(Runnable): 也被稱為“可執(zhí)行狀態(tài)”。線程對象被創(chuàng)建后,其它線程調(diào)用了該對象的start()方法,從而來啟動(dòng)該線程。例如,thread.start()。處于就緒狀態(tài)的線程,隨時(shí)可能被CPU調(diào)度執(zhí)行。
3. 運(yùn)行狀態(tài)(Running) : 線程獲取CPU權(quán)限進(jìn)行執(zhí)行。需要注意的是,線程只能從就緒狀態(tài)進(jìn)入到運(yùn)行狀態(tài)。
4. 阻塞狀態(tài)(Blocked) : 阻塞狀態(tài)是線程因?yàn)槟撤N原因放棄CPU使用權(quán),暫時(shí)停止運(yùn)行。直到線程進(jìn)入就緒狀態(tài),才有機(jī)會轉(zhuǎn)到運(yùn)行狀態(tài)。阻塞的情況分三種:
(1) 等待阻塞 -- 通過調(diào)用線程的wait()方法,讓線程等待某工作的完成。
(2) 同步阻塞 -- 線程在獲取synchronized同步鎖失敗(因?yàn)殒i被其它線程所占用),它會進(jìn)入同步阻塞狀態(tài)。
(3) 其他阻塞 -- 通過調(diào)用線程的sleep()或join()或發(fā)出了I/O請求時(shí),線程會進(jìn)入到阻塞狀態(tài)。當(dāng)sleep()狀態(tài)超時(shí)、join()等待線程終止或者超時(shí)、或者I/O處理完畢時(shí),線程重新轉(zhuǎn)入就緒狀態(tài)。
5. 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(jié)束生命周期。
這5種狀態(tài)涉及到的內(nèi)容包括Object類, Thread和synchronized關(guān)鍵字。這些內(nèi)容我們會在后面的章節(jié)中逐個(gè)進(jìn)行學(xué)習(xí)。
Object類,定義了wait(), notify(), notifyAll()等休眠/喚醒函數(shù)。
Thread類,定義了一些列的線程操作函數(shù)。例如,sleep()休眠函數(shù), interrupt()中斷函數(shù), getName()獲取線程名稱等。
synchronized,是關(guān)鍵字;它區(qū)分為synchronized代碼塊和synchronized方法。synchronized的作用是讓線程獲取對象的同步鎖。
在后面詳細(xì)介紹wait(),notify()等方法時(shí),我們會分析為什么“wait(), notify()等方法要定義在Object類,而不是Thread類中”。

實(shí)現(xiàn)多線程的兩種方式:Thread和Runnable
Runnable 是一個(gè)接口,該接口中只包含了一個(gè)run()方法。它的定義如下:

public interface Runnable {
  public abstract void run();
}

Runnable的作用,實(shí)現(xiàn)多線程。我們可以定義一個(gè)類A實(shí)現(xiàn)Runnable接口;然后,通過new Thread(new A())等方式新建線程。
Thread 是一個(gè)類。Thread本身就實(shí)現(xiàn)了Runnable接口。它的聲明如下:
public class Thread implements Runnable {}
Thread的作用,實(shí)現(xiàn)多線程。

Thread和Runnable的異同點(diǎn):
Thread 和 Runnable 的相同點(diǎn):都是“多線程的實(shí)現(xiàn)方式”。
Thread 和 Runnable 的不同點(diǎn):
Thread 是類,而Runnable是接口;Thread本身是實(shí)現(xiàn)了Runnable接口的類。我們知道“一個(gè)類只能有一個(gè)父類,但是卻能實(shí)現(xiàn)多個(gè)接口”,因此Runnable具有更好的擴(kuò)展性。
此外,Runnable還可以用于“資源的共享”。即,多個(gè)線程都是基于某一個(gè)Runnable對象建立的,它們會共享Runnable對象上的資源。
通常,建議通過“Runnable”實(shí)現(xiàn)多線程!
Thread和Runnable的多線程示例
1.Thread的多線程示例
下面通過示例更好的理解Thread和Runnable,借鑒網(wǎng)上一個(gè)例子比較具有說服性的例子。// ThreadTest.java 源碼

class MyThread extends Thread{
  private int ticket=10; 
  public void run(){
    for(int i=0;i<20;i++){ 
      if(this.ticket>0){
        System.out.println(this.getName()+" 賣票:ticket"+this.ticket--);
      }
    }
  } 
};

public class ThreadTest { 
  public static void main(String[] args) { 
    // 啟動(dòng)3個(gè)線程t1,t2,t3;每個(gè)線程各賣10張票!
    MyThread t1=new MyThread();
    MyThread t2=new MyThread();
    MyThread t3=new MyThread();
    t1.start();
    t2.start();
    t3.start();
  } 
} 

運(yùn)行結(jié)果:

Thread-0 賣票:ticket10
Thread-1 賣票:ticket10
Thread-2 賣票:ticket10
Thread-1 賣票:ticket9
Thread-0 賣票:ticket9
Thread-1 賣票:ticket8
Thread-2 賣票:ticket9
Thread-1 賣票:ticket7
Thread-0 賣票:ticket8
Thread-1 賣票:ticket6
Thread-2 賣票:ticket8
Thread-1 賣票:ticket5
Thread-0 賣票:ticket7
Thread-1 賣票:ticket4
Thread-2 賣票:ticket7
Thread-1 賣票:ticket3
Thread-0 賣票:ticket6
Thread-1 賣票:ticket2
Thread-2 賣票:ticket6
Thread-2 賣票:ticket5
Thread-2 賣票:ticket4
Thread-1 賣票:ticket1
Thread-0 賣票:ticket5
Thread-2 賣票:ticket3
Thread-0 賣票:ticket4
Thread-2 賣票:ticket2
Thread-0 賣票:ticket3
Thread-2 賣票:ticket1
Thread-0 賣票:ticket2
Thread-0 賣票:ticket1

結(jié)果說明:
(1) MyThread繼承于Thread,它是自定義個(gè)線程。每個(gè)MyThread都會賣出10張票。
(2) 主線程main創(chuàng)建并啟動(dòng)3個(gè)MyThread子線程。每個(gè)子線程都各自賣出了10張票。

2.Runnable的多線程示例
下面,我們對上面的程序進(jìn)行修改。通過Runnable實(shí)現(xiàn)一個(gè)接口,從而實(shí)現(xiàn)多線程。

// RunnableTest.java 源碼
class MyThread implements Runnable{ 
  private int ticket=10; 
  public void run(){
    for(int i=0;i<20;i++){ 
      if(this.ticket>0){
        System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" 賣票:ticket"+this.ticket--);
      }
    }
  } 
}; 

public class RunnableTest { 
  public static void main(String[] args) { 
    MyThread mt=new MyThread();

    // 啟動(dòng)3個(gè)線程t1,t2,t3(它們共用一個(gè)Runnable對象),這3個(gè)線程一共賣10張票!
    Thread t1=new Thread(mt);
    Thread t2=new Thread(mt);
    Thread t3=new Thread(mt);
    t1.start();
    t2.start();
    t3.start();
  } 
}

運(yùn)行結(jié)果:

Thread-0 賣票:ticket10
Thread-2 賣票:ticket8
Thread-1 賣票:ticket9
Thread-2 賣票:ticket6
Thread-0 賣票:ticket7
Thread-2 賣票:ticket4
Thread-1 賣票:ticket5
Thread-2 賣票:ticket2
Thread-0 賣票:ticket3
Thread-1 賣票:ticket1

結(jié)果說明:
(1) 和上面“MyThread繼承于Thread”不同;這里的MyThread實(shí)現(xiàn)了Thread接口。
(2) 主線程main創(chuàng)建并啟動(dòng)3個(gè)子線程,而且這3個(gè)子線程都是基于“mt這個(gè)Runnable對象”而創(chuàng)建的。運(yùn)行結(jié)果是這3個(gè)子線程一共賣出了10張票。這說明它們是共享了MyThread接口的。

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