【多线程】Thread类及其常用的方法+线程的状态

古城微笑少年丶 2023-09-27 16:18 32阅读 0赞

> **前言：**
> 
> 小亭子正在努力的学习编程，接下来将开启javaEE的学习~~
> 
> 分享的文章都是学习的笔记和感悟，如有不妥之处希望大佬们批评指正~~
> 
> 同时如果本文对你有帮助的话，烦请点赞关注支持一波, 感激不尽~~

**目录**

Thread 类

Thread 的常见构造方法

Thread 的几个常见属性

编辑

启动一个线程——start()方法

中断一个线程——interrupt（）

方法一：手动给线程设置一个标志位，让线程结束

方法二：Thread类 内置了一个标志位

interrupted （）方法的作用：

等待一个线程——join()

休眠线程—— sleep（）

线程的状态

线程有如下几种状态

状态转换

start()和run()⽅法的区别

--------------------

## Thread 类 ##

Thread 类是 JVM 用来管理线程的一个类，换句话说，每个线程都有一个唯一的 Thread 对象与之关联

## Thread 的常见构造方法 ##

<table> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>方法</td> 
   <td>说明</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>Thread()</td> 
   <td>创建线程对象</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>Thread(Runnable target)</td> 
   <td>使用 Runnable 对象创建线程对象</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>Thread(String name)</td> 
   <td>创建线程对象，并命名</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>Thread(Runnable target, String name)</td> 
   <td>使用 Runnable 对象创建线程对象，并命名</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>【了解】Thread(ThreadGroup group,<br> Runnable target)</td> 
   <td>线程可以被用来分组管理，分好的组即为线程组，这<br> 个目前我们了解即可</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

## Thread 的几个常见属性 ##

<table> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td style="width:94px;">属性</td> 
   <td style="width:135px;">获取方法</td> 
   <td style="width:387px;">作用</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td style="width:94px;">ID</td> 
   <td style="width:135px;">getId()</td> 
   <td style="width:387px;">表示线程的唯一身份标识，不会重复</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td style="width:94px;">名称</td> 
   <td style="width:135px;">getName()</td> 
   <td style="width:387px;">表示线程的名字，没啥实际作用，主要是方便代码调试</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td style="width:94px;">状态</td> 
   <td style="width:135px;">getState()</td> 
   <td style="width:387px;">表示线程所处的情况（下面再详细说明）</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td style="width:94px;">优先级</td> 
   <td style="width:135px;">getPriority()</td> 
   <td style="width:387px;">理论上，优先级高，线程会被优先调用（但这只是理论上，实际情况很复杂）</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td style="width:94px;">是否后台线程</td> 
   <td style="width:135px;">isDaemon()</td> 
   <td style="width:387px;"> <p>是返回true，不是false</p> <p>默认为前台，前台线程会阻止进程的结束，后台线程不会<span style="color:#ff9900;">【说明：java进程中所有前台线程都结束了该进程，但是不管后台线程结没结束，进程该结束就结束】</span></p> <p><span style="color:#ff9900;">可以通过&nbsp; setDaemon（）把线程修改为后台线程</span></p> </td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td style="width:94px;">是否存活</td> 
   <td style="width:135px;">isAlive()</td> 
   <td style="width:387px;">是否存活，简单理解为run方法是否运行结束</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td style="width:94px;">是否被中断</td> 
   <td style="width:135px;">isInterrupted（）</td> 
   <td style="width:387px;">获取是否被中断使用【下面详细说明】</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

> 说明：
> 
> 1.如果不为线程指定名字，那么JVM会为每个线程⾃动⽣成⼀个名字，如Thread-0, Thread-1....起名字的作⽤是为了让程序员⽅便调度代码，出错的时候可以看出是哪个线程出错的，可以⽤hread.currentThread().getName()获取线程名可以通过获类名+获取⽅法名+获取线程名定位⼀个问题出现在哪个类，哪个⽅法，哪个线程
> 
> 2.ID - getId()JVM为线程⽣成的⼀个Id编号，注意这个是JVM层⾯的，和系统内核中的PCB的PID不是⼀回事⼤家注意区分调⽤过程 JVM --> 系统调⽤（系统对外提供的API，C、C++语  
> ⾔语⾔写的关于线程 的API） --> 系统内核中真下在的线程PCB
> 
> 3.线程分为后台线程和前台线程后台线程也叫守护线程。每⼀个进程都有⼀个main线程，如果基本线程是前台进程，即使main线程执⾏完了，进程也不会退出，⽽是要等到所有的前台  
> 线程执⾏完才退出，当其他线程是后台线程时，意味着不会阻⽌进程退出，当main线  
> 程执⾏完最后⼀⾏代码，即使还有后台线程在执⾏，程序依然会退出

public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
            Thread thread = new Thread(()->{
                System.out.println("hello t");
                try {
                    Thread.sleep(1000);
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            });
            //启动之前.获取线程状态
            System.out.println("----获取启动之前的状态");
            System.out.println(thread.getState());
            System.out.println("查看thread线程是否存活:"+ thread.isAlive());
            //启动线程
            System.out.println("线程运行中");
            thread.start();   //启动线程
            System.out.println("thread线程 是否存活:" + thread.isAlive());
            System.out.println("获取thread线程的 id" + thread.getId());
            System.out.println("获取thread线程的 name" + thread.getName());
            System.out.println("获取thread线程的 状态" + thread.getState());
            System.out.println("获取thread线程的 优先级 " + thread.getPriority());
            System.out.println("获取thread线程 是否为后台程序 " + thread.isDaemon());
            System.out.println("获取thread线程 是否被中断 " + thread.isInterrupted());
            Thread.sleep(3000);
        }

## ![476abd4cd41646b9b62570b851a650ad.png][] ##

--------------------

## 启动一个线程——start()方法 ##

【这个方法前面已经使用过很多次了，这里咱们做一些总结~~】

*  重写了 run 方法只是用代码描述了线程要执行什么操作
 *  重写的run是系统自动调用的，不是咱们手动调用的，咱们手动调用的run方法不能真正启动线程
 *  上一篇介绍了很多方式用来创建线程对象, 但是**创建了线程对象不代表线程开始执行，使用start（）方法才能正式启动这个线程，这个线程才会真正独立执行。**

【举个栗子：小明在打游戏，他妈妈叫他去打酱油，他说好，但是他没有立刻去，而是游戏结束后立刻去了，这个例子中 去打游戏是新的线程，他妈妈叫他去打酱油是创建了线程，游戏结束是start方法，】

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## 中断一个线程——interrupt（） ##

<table> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>public void interrupt()</td> 
   <td>中断对象关联的线程，如果线程正在阻塞，则以异常方式通知，<br> 否则设置标志位</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>public static boolean<br> interrupted()</td> 
   <td>判断当前线程的中断标志位是否设置，调用后清除标志位</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>public boolean<br> isInterrupted()</td> 
   <td>判断对象关联的线程的标志位是否设置，调用后不清除标志位</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

**所谓中断, 就是让一个程序停下来  
本质上来说，让一个进程停下来的方法就一种，让该线程的入口方法 执行完毕。**

#### 方法一：手动给线程设置一个标志位，让线程结束 ####

![b340048e572e425382e50396f33f4a77.png][]

**注意：lambda表达式在的变量获取，捕获的变量必须是final 修饰 或者 没用final修饰，但是代码中并没有做出修改。**

#### 方法二：Thread类 内置了一个标志位 ####

isInterrupted（）方法就是这个默认的标志位，默认为flase，作用类似于上面的flag

#### interrupted （）方法的作用： ####

> **1.设置标志位为true  
> 2.如果该线程正在阻塞中（如正在执行sleep）此时就会把阻塞状态唤醒，，通过抛出异常的方式让sleep立刻结束。**

![c9375ff8aee24065beb1182b91c3c1bf.png][]

**【注意：当thread线程的sleep第一次被唤醒的时候自动的把isInterrupted的标志位给清空（true->flase)，第二次执行的时候就没有这个中断标志位（中断标志变成了flase不会触发中断）**

那么肯定有小伙伴们会问 为什么只是抛出异常而不是直接中断运行？  
因为这样很不友好，用isInterrupted方法的效果不是让线程立刻结束，而是告诉他该结束了，至于线程是否结束都是由代码来灵活控制的。  
那么在上述代码中, 如何实现立即中断呢? 只需要在捕获异常之后加一个 break 就行啦~~

【补充一下：每个线程都是一个独立的执行流】

![c6fd0252a43042efaafd1aacbee3276b.png][]

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## 等待一个线程——join() ##

**线程之间是并发执行的，操作系统对于线程的调度是无序的，无法判定两个线程谁先执行，谁后执行。**  
但是，有的时候, 多个线程不能满足并发的条件, 可能需要等某个线程执行完再并发执行  
【举个栗子：例如我要和女朋友去约会, 她让我去去她家楼下接她, 我到她家楼下后, 她还在化妆, 我需要等她化好妆下楼之后去约会。】

<table> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>方法</td> 
   <td>说明</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>public void join()</td> 
   <td>等待线程结束</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>public void join(long millis)</td> 
   <td>等待线程结束，最多等 millis 毫秒</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>public void join(long millis, int nanos)</td> 
   <td>同理，但可以更高精度</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

回顾一下多线程并发执行的效果（打印顺序的无序的）  
![46d582741d084e20a388585756f9363d.png][]

**运用 thread.join() 执行线程等待操作后的效果**  
![95e1e5d0ddfe4c3189bb0e1ecca840ae.png][]  
  
**可以看到, 当 thread线程 执行完了所有的循环打印之后, 主线程 才开始循环打印, 说明此时, 主线程 是等待 thread线程 结束之后才执行的。**

**所以 我们可以得出一个结论 ：谁调用的 join（）方法，谁就等待 thread线程执行  
另外, join方法 还可以传入一个参数, 和 sleep方法 的参数一致, 单位是毫秒,**

![75278a245083476dbda9c7d7da838a0b.png][]

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## 休眠线程—— sleep（） ##

【关于 sleep方法以上代码已经使用过很多次了, 这里再做个总结 】

*  参数为毫秒, 表示 sleep方法 执行后, 线程休眠多久
 *  需要用 try-catch 捕获 InterruptedException 这个受查(编译时)异常, 如果休眠时被中断, 就会抛出异常
 *  在休眠时如果被唤醒, sleep方法 会自动把标志位清空: 设置成 false

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## 线程的状态 ##

### 线程有如下几种状态 ###

> 1.  **NEW : 表示已经实例化了 Thread 对象, 但是还没有调用 start 方法启动线程**
> 2.  **RUNNABLE : 表示就绪状态, 正在执行或者准备随时执行** 
> 3.  **TERMINATED : 线程执行完毕**
> 4.  **TIMED\_WAITING : 表示指定时间等待, 比如由于 sleep 方法, 线程休眠时的状态**
> 5.   **BLOCKED : 表示等待锁出现的状态**
> 6.  **WAITING : 表示由于 wait 方法出现的状态**

![2c92d4ec93fd4ea9b8b132d259fff31b.png][]

**观察一下前四个状态, 后两个状态后面再详细介绍**

![bce8b8f3038c42b99ef3c7a62238b443.png][]**执行睡眠时的状态**

![2b314c4985a443d2b2dd97aabd5487db.png][]

--------------------

### 状态转换 ###

**状态转换de主要过程很简单,说白了就是一条主线, 三条支线**

**一条主线：**

*  线程启动之前 : NEW 状态
 *  线程执行时 : RUNNABLE 状态
 *  线程结束之后 : TERMINATED 状态

**三条支线**

*  第一条支线 : 如果使用 sleep方法, 就进入TIMED\_WAITING 状态
 *  第二条支线 : 如果进行加锁操作, 就进入BLOCKED 状态
 *  第三条支线 : 如果使用 wait方法, 就进入WAITING 状态

![88f0c2673d8b4c99b91714f2fa445128.png][]

现在咱们只需要大致理解线程状态, 好处就是在后续进行多线程代码调试时, 能够根据当前线程的状态进行初步分析。

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## start()和run()⽅法的区别 ##

调⽤start()⽅法后JVM去调⽤系统API, 这时才真正去的申请系统线程, 申请到了系统线程PCB后, 才准备参与CPU调度, 这个是真正的创建线程的⽅法  
调⽤run()⽅法, 只是⼀个普通针对对象的⽅法调⽤⽽已, 和调⽤⼀个对象的toString()⽅法没有啥区别。

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以上就是本文的所有内容~~~~

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