线程的使用(线程状态、常见方法、结束方式)

目录

3.1 线程的状态

3.2 线程的常用方法

3.2.1 获取当前线程

3.2.2 线程的名字

3.2.3 线程的优先级

3.2.4 线程的让步

3.2.5 线程的休眠

3.2.6 线程的强占

3.2.7 守护线程

3.2.8 线程的等待和唤醒

3.3 线程的结束方式

3.3.1 stop方法(不用)

3.3.2 使用共享变量(很少会用)

3.3.3 interrupt方式


3.1 线程的状态

网上对线程状态的描述很多,有5种,6种,7种,都可以接受

5中状态一般是针对传统的线程状态来说(操作系统层面)

Java中给线程准备的6种状态

NEW:Thread对象被创建出来了,但是还没有执行start方法。

RUNNABLE:Thread对象调用了start方法,就为RUNNABLE状态(CPU调度/没有调度)

BLOCKED、WAITING、TIME_WAITING:都可以理解为是阻塞、等待状态,因为处在这三种状态下,CPU不会调度当前线程

BLOCKED:synchronized没有拿到同步锁,被阻塞的情况

WAITING:调用wait方法就会处于WAITING状态,需要被手动唤醒

TIME_WAITING:调用sleep方法或者join方法,会被自动唤醒,无需手动唤醒

TERMINATED:run方法执行完毕,线程生命周期到头了

在Java代码中验证一下效果

NEW:

public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
    Thread t1 = new Thread(() -> {
  
    });
    System.out.println(t1.getState());
}

RUNNABLE:

public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
    Thread t1 = new Thread(() -> {
        while(true){

        }
    });
    t1.start();
    Thread.sleep(500);
    System.out.println(t1.getState());
}

BLOCKED:

public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
    Object obj = new Object();
    Thread t1 = new Thread(() -> {
        // t1线程拿不到锁资源,导致变为BLOCKED状态
        synchronized (obj){

        }
    });
    // main线程拿到obj的锁资源
    synchronized (obj) {
        t1.start();
        Thread.sleep(500);
        System.out.println(t1.getState());
    }
}

WAITING:

public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
    Object obj = new Object();
    Thread t1 = new Thread(() -> {
        synchronized (obj){
            try {
                obj.wait();
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    });
    t1.start();
    Thread.sleep(500);
    System.out.println(t1.getState());
}

TIMED_WAITING:

public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
    Thread t1 = new Thread(() -> {
        try {
            Thread.sleep(1000);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    });
    t1.start();
    Thread.sleep(500);
    System.out.println(t1.getState());
}

TERMINATED:

public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
    Thread t1 = new Thread(() -> {
        try {
            Thread.sleep(500);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    });
    t1.start();
    Thread.sleep(1000);
    System.out.println(t1.getState());
}

3.2 线程的常用方法

3.2.1 获取当前线程

Thread的静态方法获取当前线程对象

public static void main(String[] args) throws ExecutionException, InterruptedException {
	// 获取当前线程的方法
    Thread main = Thread.currentThread();
    System.out.println(main);
    // "Thread[" + getName() + "," + getPriority() + "," +  group.getName() + "]";
    // Thread[main,5,main]
}

3.2.2 线程的名字

在构建Thread对象完毕后,一定要设置一个有意义的名称,方面后期排查错误

public static void main(String[] args) throws ExecutionException, InterruptedException {
    Thread t1 = new Thread(() -> {
        System.out.println(Thread.currentThread().getName());
    });
    t1.setName("模块-功能-计数器");
    t1.start();
}

3.2.3 线程的优先级

其实就是CPU调度线程的优先级、

java中给线程设置的优先级别有10个级别,从1~10任取一个整数。

如果超出这个范围,会排除参数异常的错误

public static void main(String[] args) throws ExecutionException, InterruptedException {
    Thread t1 = new Thread(() -> {
        for (int i = 0; i < 1000; i++) {
            System.out.println("t1:" + i);
        }
    });
    Thread t2 = new Thread(() -> {
        for (int i = 0; i < 1000; i++) {
            System.out.println("t2:" + i);
        }
    });
    t1.setPriority(1);
    t2.setPriority(10);
    t2.start();
    t1.start();
}

3.2.4 线程的让步

可以通过Thread的静态方法yield,让当前线程从运行状态转变为就绪状态。

public static void main(String[] args) throws ExecutionException, InterruptedException {
    Thread t1 = new Thread(() -> {
        for (int i = 0; i < 100; i++) {
            if(i == 50){
                Thread.yield();
            }
            System.out.println("t1:" + i);
        }
    });
    Thread t2 = new Thread(() -> {
        for (int i = 0; i < 100; i++) {
            System.out.println("t2:" + i);
        }
    });
    t2.start();
    t1.start();
}

3.2.5 线程的休眠

Thread的静态方法,让线程从运行状态转变为等待状态

sleep有两个方法重载:

  • 第一个就是native修饰的,让线程转为等待状态的效果
  • 第二个是可以传入毫秒和一个纳秒的方法(如果纳秒值大于等于0.5毫秒,就给休眠的毫秒值+1。如果传入的毫秒值是0,纳秒值不为0,就休眠1毫秒)

sleep会抛出一个InterruptedException

public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
    System.out.println(System.currentTimeMillis());
    Thread.sleep(1000);
    System.out.println(System.currentTimeMillis());
}

3.2.6 线程的强占

Thread的非静态方法join方法

需要在某一个线程下去调用这个方法

如果在main线程中调用了t1.join(),那么main线程会进入到等待状态,需要等待t1线程全部执行完毕,在恢复到就绪状态等待CPU调度。

如果在main线程中调用了t1.join(2000),那么main线程会进入到等待状态,需要等待t1执行2s后,在恢复到就绪状态等待CPU调度。如果在等待期间,t1已经结束了,那么main线程自动变为就绪状态等待CPU调度。

public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
    Thread t1 = new Thread(() -> {
        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            System.out.println("t1:" + i);
            try {
                Thread.sleep(1000);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    });
    t1.start();
    for (int i = 0; i < 10; i++) {
        System.out.println("main:" + i);
        try {
            Thread.sleep(1000);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        if (i == 1){
            try {
                t1.join(2000);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }
}

3.2.7 守护线程

默认情况下,线程都是非守护线程

JVM会在程序中没有非守护线程时,结束掉当前JVM

主线程默认是非守护线程,如果主线程执行结束,需要查看当前JVM内是否还有非守护线程,如果没有JVM直接停止

public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
    Thread t1 = new Thread(() -> {
        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            System.out.println("t1:" + i);
            try {
                Thread.sleep(1000);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    });
    t1.setDaemon(true);
    t1.start();
}

3.2.8 线程的等待和唤醒

可以让获取synchronized锁资源的线程通过wait方法进去到锁的等待池,并且会释放锁资源

可以让获取synchronized锁资源的线程,通过notify或者notifyAll方法,将等待池中的线程唤醒,添加到锁池

notify随机的唤醒等待池中的一个线程到锁池

notifyAll将等待池中的全部线程都唤醒,并且添加到锁池在调用wait方法和notify以及norifyAll方法时,必须在synchronized修饰的代码块或者方法内部才可以,因为要操作基于某个对象的锁的信息维护。

public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
    Thread t1 = new Thread(() -> {
        sync();
    },"t1");

    Thread t2 = new Thread(() -> {
        sync();
    },"t2");
    t1.start();
    t2.start();
    Thread.sleep(12000);
    synchronized (MiTest.class) {
        MiTest.class.notifyAll();
    }
}

public static synchronized void sync()  {
    try {
        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            if(i == 5) {
                MiTest.class.wait();
            }
            Thread.sleep(1000);
            System.out.println(Thread.currentThread().getName());
        }
    } catch (InterruptedException e) {
        e.printStackTrace();
    }
}

3.3 线程的结束方式

线程结束方式很多,最常用就是让线程的run方法结束,无论是return结束,还是抛出异常结束,都可以

3.3.1 stop方法(不用)

强制让线程结束,无论你在干嘛,不推荐使用当然当然方式,但是,他确实可以把线程干掉

public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
    Thread t1 = new Thread(() -> {
        try {
            Thread.sleep(5000);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    });
    t1.start();
    Thread.sleep(500);
    t1.stop();
    System.out.println(t1.getState());
}

3.3.2 使用共享变量(很少会用)

这种方式用的也不多,有的线程可能会通过死循环来保证一直运行。

咱们可以通过修改共享变量在破坏死循环,让线程退出循环,结束run方法

static volatile boolean flag = true;

public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
    Thread t1 = new Thread(() -> {
        while(flag){
            // 处理任务
        }
        System.out.println("任务结束");
    });
    t1.start();
    Thread.sleep(500);
    flag = false;
}

3.3.3 interrupt方式

共享变量方式

public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
    // 线程默认情况下,    interrupt标记位:false
    System.out.println(Thread.currentThread().isInterrupted());
    // 执行interrupt之后,再次查看打断信息
    Thread.currentThread().interrupt();
    // interrupt标记位:ture
    System.out.println(Thread.currentThread().isInterrupted());
    // 返回当前线程,并归位为false interrupt标记位:ture
    System.out.println(Thread.interrupted());
    // 已经归位了
    System.out.println(Thread.interrupted());

    // =====================================================
    Thread t1 = new Thread(() -> {
        while(!Thread.currentThread().isInterrupted()){
            // 处理业务
        }
        System.out.println("t1结束");
    });
    t1.start();
    Thread.sleep(500);
    t1.interrupt();
}

通过打断WAITING或者TIMED_WAITING状态的线程,从而抛出异常自行处理

这种停止线程方式是最常用的一种,在框架和JUC中也是最常见的

public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        Thread t1 = new Thread(() -> {
            while (true) {
                // 获取任务 
                // 拿到任务,执行任务 
                // 没有任务了,让线程休眠 
                try {
                    Thread.sleep(1000);
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                    System.out.println("基于打断形式结束当前线程");
                    return;
                }
            }
        }); t1.start();
        Thread.sleep(500);
        t1.interrupt();
    }

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