Java-多线程方法详解

2019-11-25 来源: 用代码征服天下 发布在  https://www.cnblogs.com/wgblog-code/p/11928825.html

本系列文章是Java多线程的详解介绍,对多线程还不熟悉的同学可以先去看一下我的这篇博客Java基础系列3:多线程超详细总结,这篇博客从宏观层面介绍了多线程的整体概况,接下来的几篇文章是对多线程的深入剖析。

多线程的常用方法

1、currentThread()方法:

介绍:currentThread()方法可返回该代码正在被哪个线程调用的信息。

示例

例1:

public class Test01 {

	public static void main(String[] args) {
		System.out.println(Thread.currentThread().getName());
	}

}

结果:
main

  

结果说明,main方法被名为main的线程调用

例2:

class Mythread extends Thread{

	public Mythread() {
		System.out.println("构造方法的打印:"+Thread.currentThread().getName());
	}

	@Override
	public void run() {
		System.out.println("run方法的打印:"+Thread.currentThread().getName());
	}
}

public class Test01 {

	public static void main(String[] args) {
		Mythread t=new Mythread();
		t.start();//①
	}

}

结果:
构造方法的打印:main
run方法的打印:Thread-0

  

从结果可知:Mythread的构造方法是被main线程调用的,而run方法是被名称为Thread-0的线程调用的,run方法是线程自动调用的

现在我们将①处的代码改为t.run(),现在的输出结果如下:

构造方法的打印:main
run方法的打印:main

  

从结果中我们可以看到两次的结果显示都是main线程调用了方法,因为当你使用t.start()方法的时候是线程自动调用的run()方法,所以输出的是Thread-0,当你直接调用run()方法时,和调用普通方法没有什么区别,所以是main线程调用run()

2、isAlive()方法:

介绍:isAlive()方法的功能是判断当前的线程是否处于活动状态

示例:

例1:

class Mythread extends Thread{

	@Override
	public void run() {
		System.out.println("run =="+this.isAlive());
	}

}

public class Test01 {

	public static void main(String[] args) {
		Mythread thread=new Mythread();
		System.out.println("begin =="+thread.isAlive());//①
		thread.start();//②
		System.out.println("end =="+thread.isAlive());//③
	}

}

结果:
begin ==false
end ==true
run ==true

  

方法isAlive()的作用是测试线程是否处于活动状态。那么什么情况下是活动状态呢?活动状态就是线程已经启动且尚未停止。线程处于正在运行或准备开始运行的状态,就认为线程是存活的

①处代码的结果为false,因为此时线程还未启动;

②处代码调用了run()方法输出结果为run ==true,此时线程处于活动状态;

③处代码的结果为true,有的同学看到这个输出可能会不理解,不是说线程处于活动状态isAlive()方法的结果才是true,现在程序都已经运行结束了为什么还是true?这里的输出结果是不确定的,我们再来看下面一段代码

我们将例1中的代码稍做修改,代码如下:

public class Test01 {

	public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
		Mythread thread=new Mythread();
		System.out.println("begin =="+thread.isAlive());//①
		thread.start();//②
		Thread.sleep(1000);//这里加了一行代码,让当前线程沉睡1秒
		System.out.println("end =="+thread.isAlive());//③
	}

}

结果:
begin ==false
run ==true
end ==false

  

现在我们看到③处的代码结果为end ==false,因为thread对象已经在1秒内执行完毕,而上面代码输出结果为true是因为thread线程未执行完毕。

3、sleep()方法:

介绍:

方法sleep()的作用是在指定的毫秒数内让当前“正在执行的线程”休眠(暂停执行),这个“正在执行的线程”是指this.currentThread()返回的线程。

示例:

class Mythread extends Thread{

	@Override
	public void run() {

		try {
			System.out.println("run threadName="+this.currentThread().getName()+" begin");
			Thread.sleep(2000);
			System.out.println("run threadName="+this.currentThread().getName()+" end");

		} catch (InterruptedException e) {
			// TODO Auto-generated catch block
			e.printStackTrace();
		}

	}

}

public class Test01 {

	public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
		Mythread thread=new Mythread();
		System.out.println("begin ="+System.currentTimeMillis());
		thread.run();//①
		System.out.println("end ="+System.currentTimeMillis());
	}

}

结果:
begin =1574660731663
run threadName=main begin
run threadName=main end
end =1574660733665

  

从结果中可以看出main线程暂停了2秒(因为这里调用的是thread.run())

下面我们将①处的代码改成thread.start(),再来看下运行结果:

begin =1574661491412
end =1574661491412
run threadName=Thread-0 begin
run threadName=Thread-0 end

  

由于main线程与thread线程是异步执行的,所以首先打印的信息为begin和end,而thread线程是随后运行的,在最后两行打印run begin和run end的信息。

4、getId()方法:

介绍:getId()方法的作用是取得线程的唯一标识

示例

public class Test01 {

	public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
		Thread thread=Thread.currentThread();
		System.out.println(thread.getName()+" "+thread.getId());
	}

}

结果:main 1

  

从运行结果可以看出,当前执行代码的线程名称是main,线程id值为1

5、停止线程:

介绍:停止线程是在多线程开发时很重要的技术点,掌握此技术可以对线程的停止进行有效的处理。停止线程在Java语言中并不像break语句那样干脆,需要一些技巧性的处理。

在java中有三种方法可以停止线程

  1. 使用退出标志,让线程正常退出,也就是当run方法执行完之后终止
  2. 使用stop方法强制终止线程,但是不推荐使用,因为stop和suspend及resume一样,是java废弃的方法
  3. 使用interrupt方法中断线程(推荐使用)

示例:

例1:

class Mythread extends Thread{

	@Override
	public void run() {

		for(int i=0;i<5000;i++) {
			System.out.println("i="+(i+1));
		}
	}

}

public class Test01 {

	public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
		Mythread thread=new Mythread();
		thread.start();
		Thread.sleep(2000);
		thread.interrupt();
	}

}

  

运行结果:

从运行结果我们可以看出最后i=500000,调用interrupt方法没有停止线程,那么该如何停止线程呢?

在介绍如何停止线程时,我们先来介绍一下如何判断线程是否处于停止状态

Thread类中提供了两种方法用来判断线程是否停止:

1、this.interrupted():测试当前线程是否已经中断,执行后具有将状态标志清除为false的功能

public static boolean interrupted() {
        return currentThread().isInterrupted(true);
}

  

2、this.isInterrupted():测试线程Thread对象是否已经中断,但是不清除状态标志

public boolean isInterrupted() {
        return isInterrupted(false);
}

  

读者可以仔细观看一下这两个方法的声明有什么不同?

例2:

class Mythread extends Thread{

	@Override
	public void run() {

		for(int i=0;i<5000;i++) {
			System.out.println("i="+(i+1));
		}
	}

}

public class Test01 {

	public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
		Mythread thread=new Mythread();
		thread.start();
		Thread.sleep(1000);
		thread.interrupt();
		System.out.println("是否停止1?="+thread.interrupted());
		System.out.println("是否停止2?="+thread.interrupted());
		System.out.println("end!");
	}

}

  

结果:

输出结果显示调用了thread.interrupt()方法后线程并未停止,这也就证明了interrupted()方法的解释:测试当前线程是否已经中断。这个当前线程是main,它从未断过,所以打印的结果是两个false。

如果想让main线程结束该怎么做?

将main方法改成如下:

public class Test01 {

	public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
		Thread.currentThread().interrupt();
		System.out.println("是否停止1?="+Thread.interrupted());
		System.out.println("是否停止2?="+Thread.interrupted());
		System.out.println("end!");
	}

}

结果:
是否停止1?=true
是否停止2?=false
end!

  

从输出结果我们可以看出,方法interrupted()的确判断出当前线程是否是停止状态。但为什么第2个值是false?

查看一下官方文档的介绍:

测试当前线程是否已经中断。线程的中断状态由该方法清除。换句话说,如果连续两次调用该方法,则第二次调用将返回false(在第一次调用已清除了其中断状态之后,且第二次调用检验完中断状态前,当前线程再次中断的情况除外)。

文档中说明的非常清楚,interrupted()方法具有清除状态的功能,所以第二次调用interrupted方法返回的值时false。

下面我们来看一下isInterrupted()方法,将main方法改成如下代码:

public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
		Mythread thread=new Mythread();
		thread.start();
		thread.interrupt();
		Thread.sleep(1000);
		System.out.println("是否停止1?="+thread.isInterrupted());
		System.out.println("是否停止2?="+thread.isInterrupted());
		System.out.println("end");
}结果:

是否停止1?=true是否停止2?=trueend

  

从结果可以看出,方法isInterrrupted()并未清除状态,所以结果为两个true。

例3:在沉睡中停止

当线程调用sleep()方法后再调用interrupt()方法后会有什么结果:

class Mythread extends Thread{

	@Override
	public void run() {

		try {
			System.out.println("run begin");
			Thread.sleep(200000);
			System.out.println("run end");
		} catch (InterruptedException e) {
			System.out.println("在沉睡中被停止,进入catch!"+this.isInterrupted());
			e.printStackTrace();
		}
	}

}

public class Test01 {

	public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
		try {
			Mythread thread=new Mythread();
			thread.start();
			Thread.sleep(200);
			thread.interrupt();
		}catch(Exception e) {
			System.out.println("main catch");
			e.printStackTrace();
		}
		System.out.println("end!");
	}

}

  

6、暂停线程:

暂停线程意味着此线程还可以恢复运行。在java多线程中,可以使用suspend()方法暂停线程,使用resume()方法恢复线程的执行

例1:

class Mythread extends Thread{

	private long i=0;
	public long getI() {
		return i;
	}

    public void setI(long i) {
		this.i = i;
	}

	@Override
	public void run() {
		while(true) {
			i++;
		}
	}

}

public class Test01 {

	public static void main(String[] args) throws InterruptedException {

		Mythread thread=new Mythread();
		thread.start();
		Thread.sleep(5000);
		//A段
		thread.suspend();
		System.out.println("A= "+System.currentTimeMillis()+" i="+thread.getI());
		Thread.sleep(5000);
		System.out.println("A= "+System.currentTimeMillis()+" i="+thread.getI());

		//B段
		thread.resume();
		Thread.sleep(5000);

		//C段
		thread.suspend();
		System.out.println("B= "+System.currentTimeMillis()+" i="+thread.getI());
		Thread.sleep(5000);
		System.out.println("B= "+System.currentTimeMillis()+" i="+thread.getI());

	}

}

  

结果:


从控制台打印的时间上来看,线程的确被暂停了,而且还可以恢复成运行状态。

7、yield方法:

介绍:yield()方法的作用是放弃当前的CPU资源,将它让给其他的任务去占用CPU执行时间。但放弃的时间不确定,有可能刚刚放弃,马上又获得CPU时间片

示例:

class Mythread extends Thread{

	@Override
	public void run() {
		long beginTime=System.currentTimeMillis();
		int count=0;
		for(int i=0;i<500000;i++) {               //Thread.yield();①
			count=count+(i+1);
		}
		long endTime=System.currentTimeMillis();
		System.out.println("用时:"+(endTime-beginTime)+"毫秒!");
	}

}

public class Test01 {

	public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
		Mythread thread=new Mythread();
		thread.start();
	}

}

结果:用时:2毫秒!

  

现在将①处的代码取消注释,我们再来看一下运行结果:

用时:213毫秒!

  

将CPU让给其他资源导致速度变慢

8、线程优先级:

介绍:

在操作系统中,线程可以划分优先级,优先级较高的线程得到的CPU资源较多,也就是CPU优先执行优先级较高的线程对象中的任务。

设置线程优先级有助于帮“线程规划器”确定在下一次选择哪一个线程来优先执行。

设置线程的优先级使用setPriority()方法,此方法在JDK的源代码如下:

public final void setPriority(int newPriority) {
        ThreadGroup g;
        checkAccess();
        if (newPriority > MAX_PRIORITY || newPriority < MIN_PRIORITY) {
            throw new IllegalArgumentException();
        }
        if((g = getThreadGroup()) != null) {
            if (newPriority > g.getMaxPriority()) {
                newPriority = g.getMaxPriority();
            }
            setPriority0(priority = newPriority);
        }
}

  

在Java中,线程的优先级为1-10这10个等级,如果小于1或大于10,则JDK抛出异常throw new IllegalArgumentException()。

通常高优先级的线程总是先执行完,但是并不是一定的,高优先级和低优先级的线程会交替进行,高优先级执行的次数多一些

线程优先级的继承特性:

在Java中,线程的优先级具有继承性,比如A线程启动B线程,则B线程的优先级与A是一样的。

class Mythread2 extends Thread{
	@Override
	public void run() {
		System.out.println("Mythread2 run priority="+this.getPriority());
	}
}

class Mythread1 extends Thread{

	@Override
	public void run() {
		System.out.println("Mythread run priority="+this.getPriority());
		Mythread2 thread2=new Mythread2();
		thread2.start();
	}

}

public class Test01 {

	public static void main(String[] args) throws InterruptedException {

		System.out.println("main thread begin priority="+Thread.currentThread().getPriority());
    	        //Thread.currentThread().setPriority(6);①
		System.out.println("main thread end priority="+Thread.currentThread().getPriority());
		Mythread1 thread1=new Mythread1();
		thread1.start();
	}

}

结果:
main thread begin priority=5
main thread end priority=5
Mythread run priority=5
Mythread2 run priority=5

  

可以看到上面几个线程的优先级都为5

现在将①处的代码注释掉后的结果是:

main thread begin priority=5
main thread end priority=6
Mythread run priority=6
Mythread2 run priority=6

  

优先级被更改后再继续继承

9、守护线程:

在java中有两种线程,一种是用户线程,另一种是守护线程。

守护线程是一种特殊的线程,它的特性有“陪伴”的含义,当进程中不存在非守护线程了,则守护线程自动销毁。典型的守护线程就是垃圾回收线程,当进程中没有非守护线程了,则垃圾回收线程也就没有存在的必要了,自动销毁。用个比较通俗的比喻来解释一下:“守护线程”:任何一个守护线程都是整个JVM中所有非守护线程的“保姆”,只要当前JVM实例中存在任何一个非守护线程没有结束,守护线程就在工作,只有当最后一个非守护线程结束时,守护线程才随着JVM一同结束工作。Daemon的作用是为其他线程的运行提供便利服务,守护线程最典型的应用就是GC(垃圾回收器),它就是一个很称职的守护者。

class Mythread extends Thread{

	private int i=0;

	@Override
	public void run() {

		try {
			while(true) {
				i++;
				System.out.println("i="+(i));
				Thread.sleep(1000);
			}
		}catch(Exception e) {
			e.printStackTrace();
		}

	}

}

public class Test01 {

	public static void main(String[] args) throws InterruptedException {

		try {
			Mythread thread=new Mythread();
			thread.setDaemon(true);
			thread.start();
			Thread.sleep(5000);
			System.out.println("我离开Thread对象就不再打印了,也就是停止了");
		}catch(Exception e) {
			e.printStackTrace();
		}
	}

}

  

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