线程的状态和常用操作
一、线程的状态
每个 Java 程序都有一个缺省的主线程,对于 Java 应用程序,主线程是 main()方法执行的线索;对于 Applet 程序,主线程是指挥浏览器加载并执行 Java Applet 程序的线索。要想实现多线程,必须在主线程中创建新的线程对象。任何线程一般具有五种状态,即创建、就绪、运行、阻塞、终止。
1、新生状态
在程序中用构造方法(new操作符)创建一个新线程时,如new Thread(r),该线程就是创建状态,此时它已经有了相应的内存空间和其它资源,但是还没有开始执行。
2、就绪状态
新建线程对象后,调用该线程的 start()方法就可以启动线程。当线程启动时,线程进入就绪状态(runnable)。由于还没有分配CPU,线程将进入线程队列排队,等待 CPU 服务,这表明它已经具备了运行条件。当系统挑选一个等待执行的Thread对象后,它就会从等待执行状态进入执行状态。系统挑选的动作称之为“CPU调度"。一旦获得CPU线程就进入运行状态并自动调用自己的run方法。
3、运行状态
当就绪状态的线程被调用并获得处理器资源时,线程就进入了运行状态。此时,自动调用该线程对象的 run()方法。 run()方法定义了该线程的操作和功能。运行状态中的线程执行自己的run方法中代码。直到调用其他方法或者发生阻塞而终止。
4、阻塞状态
一个正在执行的线程在某些特殊情况下,如被人为挂起或需要执行耗时的输入输出操作时,将让出 CPU 并暂时中止自己的执行,进入堵塞状态。在可执行状态下,如果调用 sleep()、 suspend()、 wait()等方法,线程都将进入堵塞状态。堵塞时,线程不能进入排队队列,只有当引起堵塞的原因被消除后,线程转入就绪状态。重新到就绪队列中排队等待,这时被CPU调度选中后会从原来停止的位置开始继续执行。
备注:阻塞被消除后是回到就绪状态,不是运行状态。
5、死亡状态
线程调用 stop()方法、destory()方法或 run()方法执行结束后,线程即处于死亡状态。处于死亡状态的线程不具有继续运行的能力。
不推荐使用stop()方法【会产生异常】 destory()方法【destory是强制终止,不会释放锁】
推荐使用boolen标识来停止线程,如下方式:
class TestThraed implements Runnable{ private boolean flag = true;//线程使用标识 @Override public void run() { while (flag) { for (int i = 0; i < 10; i++) { System.out.println("TestThread在运行"+i); } } } //停止线程 public void stop(){ //如果是extends Thread方式实现多线程。不能使用stop方法名。因为Thread类中对stop修饰为final不可重写 this.flag = false; } }
可以通过getState()方法来获取线程当前的状态:NEW 、RUNNABLE、BLOCKED、WAITING、TIMED_WAITING、TERMINATED
线程的状态经典图:
分析上图:
1、线路1:新生-->就绪(Runnable)-->运行(Running)-->sleep或者join造成阻塞-->回到就绪(Runnable)-->运行(Running)-->死亡
2、线路2:新生-->就绪(Runnable)-->运行(Running)-->遇到synchronized,需要等待锁的释放。释放完成后-->回到就绪(Runnable)-->运行(Running)-->死亡
3、线路3:新生-->就绪(Runnable)-->运行(Running)-->遇到wait造成的等待需要唤醒notify。醒了后-->回到就绪(Runnable)-->运行(Running)-->死亡
二、线程的一些常用操作
方法名称 | 方法说明 |
public static int activeCount() | 返回线程组中目前活动的现成的数目 |
pulic static native Thread currentThread() | 返回目前正在执行的线程 |
public void destory() | 销毁线程 |
public static int enumerate(Thread tarray[]) | 将当前和子线程组中的活动线程拷贝至指定的线程数组 |
public final String getName() | 返回线程的名称 |
public final int getPriority() | 返回线程的优先级 |
public final ThreadGroup getThreadGroup() | 返回线程的线程组 |
public static boolean interrupted() | 判断目前线程是否被中断,如果是,返回true,否则返回false |
public final native boolean isAlive() | 判断线程是否在活动,如果是,返回true,否则返回false |
public boolean interrupted() | 判断目前线程是否被中断,如果是,返回true,否则返回false |
public final void join() throws InterruptedException |
等待线程死亡 |
public final synchronized void join(long millis) throws InterruptedException |
等待millis毫秒后,线程死亡 |
public final synchronized void join(long millis, int nanos) throws InterruptedException |
等待millis毫秒加上nanos微秒后,线程死亡 |
public void run() | 执行线程 |
public final void setName() | 设定线程名称 |
public final void setPriority(int newPriority) | 设定线程优先值 |
public final native void sleep(long millis) throws InterruptedException |
使目前正在执行的线程休眠millis毫秒 |
public static void sleep(long millis, int nanos) throws InterruptedException |
使目前正在执行的线程休眠millis毫秒加上nanos微秒 |
public native synchronized void start() | 开始执行线程 |
public String toString() | 返回代表线程的字符串 |
public static native void yield() | 将目前正在执行的线程暂停, 允许其他线程执行 |
//取得线程的名字 Thread t = Thread.currentThread(); String name = t.getName(); //设置线程的名字 SetNameThreadDemo tt = new SetNameThreadDemo();//继承Thread或者实现Runnable接口的线程类 tt.setName("test thread"); //判断线程是否启动 调用start()方法之前t.isAlive() = false t.start(); 调用start()方法之后t.isAlive() = true
线程的合并是指将某一个线程A在调用A.join()方法合并到正在运行的另一个线程B中,此时线程B处于阻塞状态需要等到线程A执行完毕后才开始线程B的继续执行,代码如下:线程的合并:join
public class JoinDemo { public static void main(String[] args) throws InterruptedException { TestThread t = new TestThread(); Thread t1 = new Thread(t); t1.start(); for (int i = 0; i < 100; i++) { /** * 当main线程中的i等于50的时候,就把t1线程合并到main线程中执行。此时main线程是处于阻塞状态 * 直到t1线程执行完成后,main才开始继续执行 */ if (50==i) { t1.join(); } System.out.println("main.."+i); } } } class TestThread implements Runnable{ @Override public void run() { for (int i = 0; i < 100; i++) { System.out.println("join.."+i); } } }
join的执行结果如下:
main..0 .....省略....... main..17 join..0 join..1 .....省略....... main..49 //当main的i=50的时候就把t1合并到main线程中,直到t1线程执行完成后,才开始执行main线程。 join..5 - join..99 main..50 main..51 - main..99
线程的暂停:yield
该暂停方法暂停的时候不一定就暂停了,取决于CPU,假如刚暂停CPU调度又调到了该线程那就又启动了.....
public class YieldDemo { public static void main(String[] args) throws InterruptedException { TestThread1 t = new TestThread1(); Thread t1 = new Thread(t); t1.start(); for (int i = 0; i < 100; i++) { //当main线程中的i是20的倍数时,就暂停main线程 if (i%20==0) { Thread.yield();//yield写在哪个线程体中,就暂停哪个线程。这里是在main里,就暂停main线程 System.out.println("main线程暂停"); } System.out.println("main.."+i); } } } class TestThread1 implements Runnable{ @Override public void run() { for (int i = 0; i < 100; i++) { System.out.println("join.."+i); } } }
jield的执行结果如下:
main线程暂停 main..0 main..19 main线程暂停 main..20 main..39 main线程暂停 main..40 main..59 main线程暂停 main..79 main线程暂停 main..80 main..84 join..0 join..1
线程的(睡眠)暂停:sleep 休眠不释放锁【抱着锁睡觉】
实例:10秒倒计时,当前线程每睡1秒就打印一个数字
public static void main(String[] args) throws InterruptedException { int num = 10; while (true) { System.out.println(num--); Thread.sleep(1000); if (num<=0) { break; } } }
守护线程(线程的后台运行):thread.setDaemon(true);
线程的后台运行
1、对 Java 程序来说,只要还有一个前台线程在运行,这个进程就不会结束,如果一个进程中只有后台线程在运行,这个进程就会结束。
2、如果某个线程对象在启动(调用 start()方法)之前调用了 setDaemon(true)方法,这个线程就变成了后台线程。
public class ThreadDaemon { public static void main(String[] args) { ThreadTest t = new ThreadTest(); Thread thread = new Thread(t); thread.setDaemon(true);//设置后台运行 thread.start(); } } class ThreadTest implements Runnable{ @Override public void run() { while (true) { System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" is running"); } } }
三、总结
1、造成线程阻塞的方法?
阻塞线程的方法:join、yield、sleep 和Object的wait()方法
2、Java的守护进程(后台进程)?
设置线程为后台进程运行:setDaemon(true) 如果一个进程中只有后台线程在运行,这个进程就会结束。
3、造成线程阻塞后,线程回到哪个状态了?
通过join、yield、sleep造成线程阻塞后是回到了就绪状态
3、哪些状态之后是回到就绪状态?
a)通过join、yield、sleep造成线程阻塞后是回到了就绪状态
b)遇到synchronized后
c)遇到Object的等待wait方法后
4、sleep会释放锁吗?
sleep不会释放锁【它会抱着锁睡觉】
5、线程都有哪些状态?具体是怎么运行的?
线程有:创建、就绪、运行、阻塞、终止。5种状态
1.通过new关键字创建后,进入到新生状态
2.调用start后进入就绪状态
3.CPU调度到本线程后,本线程开始执行。进入到运行状态
4.运行中遇到join,yield,sleep造成阻塞,进入阻塞状态。阻塞完成后,又回到就绪状态
5.线程正常执行完,或者遇到异常终止后,进入死亡状态
6、终止线程有哪几种方法?
线程调用 stop()方法、destory()方法或 run()方法执行结束后,线程即处于死亡状态。处于死亡状态的线程不具有继续运行的能力。
推荐使用boolen标识来停止线程