Java——多线程之方法详解
Java多线程系列文章是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
- 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
- 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
- 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？=true
end
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();
}
}
}
