齐头并进完成任务——Java多线程（一）

 

多线程（Multithread）指的是在单个进程中同时运行多个不同的线程，执行不同的任务。多线程意味着一个程序的多行语句块并发执行。

一、实现多线程

1.通过继承Thread类实现多线程。

Thread类来自java.lang包，在Thread类中定义了run()方法，想要实现多线程，必须覆写run()方法。然后使用该类的对象调用start()方法，来激活一个线程。

class ThreadDemo extends Thread
{
    public void run()
    {
        for(int i=0;i<2;++i)
        {
            System.out.println("ThreadDemo在运行！");
            try
            {
                Thread.sleep(1000);
            }
            catch(InterruptedException e)
            {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }
}

public class ThreadTest
{
    public static void main(String[] args)
    {
        new ThreadDemo().start();//激活一个新的线程
        for(int j=0;j<2;++j)
        {
            System.out.println("main方法在运行！");
            try
            {
                Thread.sleep(1000);//睡眠1s
            }
            catch(InterruptedException e)
            {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }
}

输出结果：

main方法在运行！
ThreadDemo在运行！
main方法在运行！
ThreadDemo在运行！

上述例子中的InterruptedException，表示中断异常类，Thread.sleep()和Object.wait()都可以抛出这类中断异常，printStackTrace()方法输出异常信息，这样就可以很清楚的看到两个线程交替执行的结果。如果去掉异常处理语句，那么运行结果如下：

main方法在运行！
main方法在运行！
ThreadDemo在运行！
ThreadDemo在运行！

这个运行结果貌似不是多线程并发执行，但事实上因为循环次数过少，线程运行并没有超过时间片t，所以先把main方法执行的主线程的for循环执行完毕，再转去执行ThreadDemod的线程。（具体的会在第二部分线程的状态中叙述）

2.通过Runnable接口实现多线程。

 因为接口可以实现多继承的原因，Runnable接口实现多线程机制更加常用。

class RunnableDemo implements Runnable
{
    public void run()
    {
        for(int i=0;i<2;++i)
        {
            System.out.println("RunnableDemo在运行！");
            try
            {
                Thread.sleep(1000);
            }
            catch(InterruptedException e)
            {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }
}

public class ThreadTest
{
    public static void main(String[] args)
    {
        RunnableDemo r = new RunnableDemo();
        new Thread(r).start();//使用Thread类的start()方法启动线程
        for(int i=0;i<2;++i)
        {
            System.out.println("main方法在运行！");
            try
            {
                Thread.sleep(1000);
            }
            catch(InterruptedException e)
            {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }
}

值得一提的是，Runnable接口中只有一个run()方法，所以激活一个新线程仍然使用Thread类的start()方法。

new Thread(r).start();Thread类的构造方法，可以将一个Runnable接口（及其子类）的实例化对象作为参数去实例化Thread类对象。

3.两种多线程实现机制的联系与区别

联系：Thread类实现Runnable接口，即Thread类是Runnable的一个子类。

区别：Thread类很难实现资源共享，每个Thread实例都是在独自运行自己的线程，但能通过静态变量实现资源共享；Runnable接口可以直接达到资源共享的目的。

***注意：事实上，上述两个示例程序的运行结果都不唯一，这个错误就是和线程运行的时间片和相关临界区有关。

二、线程的状态

每个Java程序都有一个默认的主线程，对于Java应用程序，主线程是main方法执行的线程。要想实现多线程，必须在主线程中创建新的线程对象。

1.线程具有5种状态：创建、就绪、运行、阻塞、终止。关系如下图：

                                                       

创建：ThreadDemo t = new ThreadDemo();

就绪：t.start();

运行：执行run()方法。

阻塞：暂时停止执行，原因可能是：调用sleep()、调用wait()、发生I/O阻塞、调用join()方法、不能获得对象锁。

终止：线程执行完毕。

2.线程的优先级

Thread类定义的常量来设置优先级：MAX_PRIORITY（10）、NORM_PRIORITY（5）、MIN_PRIORITY（1）。

三、操作线程的方法

操作线程的主要方法在Thread类中，下面介绍一些常用的方法：

1.getName()和setName()取得和设置线程名称

Thread t = Thread.currentThread();//静态方法，返回当前正在运行的线程
String name = t.getName();//取得线程的名称
t.setName("线程2—1");//设置线程的名称

2.isAlive()方法——判断线程是否启动

ThreadDemo t = new ThreadDemo();
Boolean b = t.isAlive();//true或false

3.setDaemon()方法——转变为守护线程

ThreadDemo t = new ThreadDemo();
t.setDaemon(true);//设置守护线程,必须在start()方法前面
t.start();

当进程中只剩下守护线程的时候，进程才会结束。

4.join()方法——线程联合

try {
        t.join();
    } 
catch (InterruptedException e)
    {
        e.printStackTrace();
    }

a线程正在运行——b.join();——a线程挂起，b线程强制运行——b线程运行结束——a线程继续运行。

5.interrupt()方法——线程中断

   isInterrupt()方法——判断线程是否处于中断状态

t.interrupt();
Boolean b = t.isInterrupted();

当一个线程运行时，另一个线程可以调用另外一个线程对应的interrupt()方法来中断它。

***注意：调用interrupt()方法并不会使正在执行的线程停止执行，它只对调用wait、join、sleep等方法或由于I/O操作等原因受阻的线程产生影响，使其退出暂停执行的状态。

              即：interrupt()对正在运行的线程是不起作用的，只有对阻塞的线程有效。