Java线程类

基础知识

线程状态

根据Thread.State类中的描述，Java中线程有六种状态：NEW,RUNNABLE,WAITING,TERMINATED,BLOCKED。

就绪状态（NEW）:当线程对象调用了start()方法之后，该线程就进入就绪状态。就绪状态的线程处于就绪队列中，要等待JVM里线程调度器的调度。

运行状态（RUNNABLE）:如果就绪状态的线程获取 CPU 资源，就可以执行 run()，此时线程便处于运行状态。处于运行状态的线程最为复杂，它可以变为阻塞状态、就绪状态和死亡状态。

阻塞状态:如果一个线程执行了sleep（睡眠）、wait（等待）等方法，失去所占用资源之后，该线程就从运行状态进入阻塞状态。在睡眠时间已到或获得设备资源后可以重新进入就绪状态。可以分为三种：

• 等待阻塞（WAITING）：运行状态中的线程执行 wait() ,join(),park()方法，使线程进入到等待阻塞状态。

• 同步阻塞（BLOCKED）：线程在获取 synchronized 同步锁失败(因为同步锁被其他线程占用)。

• 其他阻塞（TiMED_WAITHIN）：通过调用线程的 sleep() 或 join() 发出了 I/O 请求时，线程就会进入到阻塞状态。当sleep() 状态超时，join() 等待线程终止或超时，或者 I/O 处理完毕，线程重新转入运行态。

死亡状态（TERMINATED）:一个运行状态的线程完成任务或者其他终止条件发生时，该线程就切换到终止状态。

值得注意的是，以上状态为JVM线程状态，不反应操作系统线程状态。

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　线程状态迁移图

线程优先级

每一个 Java 线程都有一个优先级，这样有助于操作系统确定线程的调度顺序。线程优先级是一个正整数，所有创建的线程默认优先级为5（Thread.NORM_PRIORITY），可设置最大优先级为10（Thread.MAX_PRIORITY），最小优先级为1（Thread.MIN_PRIORITY）。在所有得到其他资源并等待处理器资源的线程中，优先级高的线程理论上将被更有可能被优先调度。

守护线程

守护线程意味着不重要的线程（骑士对于公主来说，是守护者，是可有可无的备胎），因而当某进程只有守护线程在执行时，该进程会立即结束运行。　　　　

创建可运行的类

继承Thread类

1.新建类继承Thread类。

2.重写run()方法。该run()方法的方法体就代表了线程需要完成的任务。 

3.创建Thread子类的实例。

4.调用线程对象的start()方法来启动该线程。

public class myThread {
    public static void main(String[] args){
        Thread t = new newThread();
        t.start();
    }
}

class newThread extends Thread{
    @Override
    public void run() {
        System.out.println(this.getName()+":start!");
    }
}

实现Runnable接口

1.新建类实现Runnable接口。

2.重写run方法。该run()方法的方法体就代表了线程需要完成的任务。

3.创建新建类的实例target。

4.以target作为参数创建Thread的实例。

5.调用线程对象的start()方法来启动该线程。

public class myThread {
    public static void main(String[] args){
        newThread nt = new newThread();
        Thread t = new Thread(nt);
        t.start();
    }
}

class newThread implements Runnable{
    @Override
    public void run() {
        System.out.println(Thread.currentThread().getName()+":start!");
    }
}

两种方法的优点

1.继承Thread这种方法方便易用，更容易获取当前线程对象。

2.实现Runnable接口这种方法可以继承其他父类；多个线程可以共享一个target对象，适合多个相同线程来处理同一份资源的情况。

可否直接调用run()方法开启线程

事实上，线程对象只有调用start()方法才能在新的线程中运行run()方法体中的代码，而直接调用run()方法意味着在当前线程中调用run()方法，即run()方法被当作普通方法处理了，并不会创建新线程。

public class myThread {
    public static void main(String[] args){
        newThread nt = new newThread();
        Thread t = new Thread(nt,"myThread");
        t.run();
    }
}

class newThread implements Runnable{
    @Override
    public void run() {
        System.out.println("Name:"+Thread.currentThread().getName());
    }
}
//结果
Name:main

常用API

构造器

Thread() ,Thread(String name)   //可以传入一个字符串或什么也不传入，就是创建一个什么任务也不做的线程

Thread(Runnable target)

Thread(Runnable target,String name)    //传入一个可运行的对象，name作为线程名称

获取线程信息

static Thread currentThread()      //获取当前线程对象

long getID()            //获取线程标识

String getName()     //获取线程名称

int getPriority()     //获取线程优先级

Thread.state getState()     //获取线程状态

public class myThread {
    public static void main(String[] args){
        newThread nt = new newThread();
        Thread t = new Thread(nt,"myThread");
        t.start();
        newThread.getInformation(Thread.currentThread());
        newThread.getInformation(t);
    }
}

class newThread implements Runnable{
    @Override
    public void run() {
    }

    static void getInformation(Thread t){
        System.out.println("name:"+t.getName());
        System.out.println("id:"+t.getId());
        System.out.println("priority:"+t.getPriority());
        System.out.println("state:"+t.getState());
    }
}

//结果
name:main
id:1
priority:5
state:RUNNABLE
name:myThread
id:13
priority:5
state:TERMINATED

设置线程信息

void setName()    //设置线程名称

void setPriority()    //设置线程优先级

void setDaemon(Boolean on)   //设置为守护线程，只有当线程调用start()方法之前才可调用

判断线程状态

boolean isAlive()        //判断线程是否死亡,

boolean isDaemon()      //判断线程是否为守护线程

boolean isInterrupted()     //判断线程是否中断，并且将其变为非中断状态

public class myThread {
    public static void main(String[] args){
        newThread nt = new newThread();
        Thread t = new Thread(nt,"myThread");
        System.out.println("未调用start()时:"+t.isAlive());
        t.setDaemon(true);
        t.start();
        newThread.getInformation(t);
        newThread.getInformation(Thread.currentThread());
    }
}

class newThread implements Runnable{
    @Override
    public void run() {
    }

    static void getInformation(Thread t){
        System.out.println(t.getName()+"-isAlive:"+t.isAlive());
        System.out.println(t.getName()+"-isDaemon:"+t.isDaemon());
        System.out.println(t.getName()+"-isInterrupted:"+t.isInterrupted());

    }
}

//结果
未调用start()时:false
myThread-isAlive:true
myThread-isDaemon:true
myThread-isInterrupted:false
main-isAlive:true
main-isDaemon:false
main-isInterrupted:false

sleep()方法

该方法让当前线程暂停执行一段时间。

static void sleep(long millis)          //暂停millis毫秒

static void sleep(long millis,long nanos)    //暂停millis毫秒+nanos纳秒

join()方法

join意味加入，可以抽象地认为它是加入当前线程队伍，也就是说，发生t.join()调用时调用方t加入当前线程队伍，当前线程需要等待t线程执行完毕后才开始执行。

public class myThread {
    public static void main(String[] args)throws InterruptedException {
        newThread nt = new newThread();
        Thread t = new Thread(nt,"subThread");
        t.start();
        t.join();
        for (int i = 1; i <= 1000; i++) {
            if (i%500==0) {
                System.out.println("mainThread finish!");
            }
        }

    }
}

class newThread implements Runnable{
    @Override
    public void run(){
        for (int i = 1; i <= 1000; i++) {
            try {
                Thread.sleep(5);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            if (i%500==0)
                System.out.println("subThread finish!");
        }
    }
}

结果如下，主线程显然是比子线程执行时间更短，然而还是主线程最后执行完

subThread finish!
subThread finish!
mainThread finish!
mainThread finish!

方法还有另外两个重载形式

void join(long millis)          //等待millis毫秒

void join(long millis,long nanos)    //等待millis毫秒+nanos纳秒

join()内部使用wait()方法和notifyall()方法来实现的，因而它与sleep()方法的区别是，sleep方法不会释放持有的锁，而join()方法会释放持有的锁。

//将t.join()改为t.join(50,50)后，结果不同：
mainThread finish!
mainThread finish!
subThread finish!
subThread finish!

yield()方法

让出当前线程cup的使用权，此时就绪队列中高优先级 的线程将被执行，此外该方法不释放线程持有的锁。