Java:Thread类及常见方法大全(画图+源码详解)

        Thread 类是 JVM 用来管理线程的一个类,每一个线程都有一个唯一的 Thread 类与之关联。Java中通常使用 Thread类来进行线程调度,线程管理。


目录

一、Thread 的常见构造方法

二、Thread 的几个常见属性

·理解线程是否存活:

·理解前台线程与后台线程:

三、启动一个线程

四、中断一个线程

1、通过共享的标记来进行沟通

2、调用interrupt() 方法来通知

五、等待一个线程

六、获取当前线程的引用

七、休眠当前线程


一、Thread 的常见构造方法

Thread()                                                      创建线程对象

Thread(Runnable target)                           使用Runnable对象创建线程对象

Thread(String name)                                  创建线程对象,并命名

Thread(Runnable target,String name)      使用Runnable对象创建线程对象,并命名  

        Thread t1 = new Thread();
        Thread t2 = new Thread(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                System.out.println("线程运行…………");
            }
        });
        
        Thread t3 = new Thread("三号线程");
        
        Thread t4 = new Thread(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                System.out.println("线程运行…………");
            }
        },"四号线程");

二、Thread 的几个常见属性

·ID 是线程的唯一标识,不同线程的 ID 不同

·线程的名称在各类调试工具调试时会用到

·状态表示当前线程所处的一个情况

·优先级高的线程理论上来说会更容易被调度

·关于后台线程:JVM 会在一个进程的所有非后台线程结束后,才会结束运行

·是否存活,就是run方法是否运行结束了

·理解线程是否存活:

public static void main(String[] args) {
        Thread thread = new Thread("我是线程");
        thread.start();

        System.out.println(thread.getId());
        System.out.println(thread.getName());
        System.out.println(thread.getState());
        System.out.println(thread.getPriority());
        System.out.println(thread.isDaemon());
        System.out.println(thread.isAlive());
        System.out.println(thread.isInterrupted());
    }

举一个例子有利于我们更好的理解:

public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        Thread thread = new Thread(() -> {
            for (int i = 0; i < 10; i++) {
               try {
                   System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "我还存活");
                   System.out.println(Thread.currentThread().isAlive());
                   Thread.sleep(1000);
                } catch (InterruptedException e) {
                    throw new RuntimeException(e);
                }
            }
            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "我即将死去");
        },"111号线程~");

        thread.start();
        thread.join();
        System.out.println(thread.isAlive());
    }

        以上代码的运行结果是 打印十个 ”我还存活“ 后结束代码,在 run方法执行结束前,线程都是存活着的,在run方法结束后,线程也结束了他的生命周期。

·理解前台线程与后台线程:

前台线程:前台线程如果不结束运行,此时 Java 进程一定不会结束

后台线程:后台进程即使仍在执行,也不能阻止 Java 进程 结束

        在 Java 中,main 线程就是前台线程。另外,程序员创建出来的线程,一般情况下都是前台线程。我们可以通过 setDeamon 方法来把线程设置为后台线程

代码示例:

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Thread thread = new Thread(() -> {
            for (int i = 0; i < 5; i++) {
                System.out.println("running……");
                try {
                    Thread.sleep(1000);
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            } 
        });
        thread.start();
    }
}

未将 thread 线程设置为后台线程时,执行结果如图所示。进程会在thread线程结束后才结束。

将 thread 线程设置为后台线程后,执行结果如图所示。进程会在main线程结束后就结束。

注意:对线程进行操作要在 start() 操作开始前,否则无法成功设置!

三、启动一个线程

        我们已经会使用Thread类来创建一个线程对象,但线程被创建出来并不意味着线程就开始运行了。调用 start() 方法,才真的在操作系统底层创建出一个线程,线程才真正开始执行。一个Thread 对象只能调用一次 start() 方法。

如果是像以下这样一串代码:

public static void main(String[] args) {
        Thread thread = new Thread(() -> {
            while (true) {
                System.out.println("线程执行中……");
            }
        });
    }

点击了运行,我们会发现程序并没有打印任何内容

当加上 start() 方法后:

public static void main(String[] args) {
        Thread thread = new Thread(() -> {
            while (true) {
                System.out.println("线程执行中……");
            }
        });
        thread.start();
    }

线程才真正跑起来了:

四、中断一个线程

        当线程执行时,没有运行完是不会结束的,当遇到紧急情况需要中断线程时,就需要通过一些机制来中断。在Java中没有办法立即停止一条线程,然而停止线程却显得尤为重要,如取消一个耗时操作。因此,Java提供了一种用于停止线程的机制——中断在这边可以直接把“中断”理解为“终止”。

在 Java 中,“中断” 都只是“建议”,真正要不要终止,是由线程本身来决定的!

目前常见的方法有以下两种:

1、通过共享的标记来进行沟通

2、调用interrupt() 方法来通知

1、通过共享的标记来进行沟通

使用自定义的变量来作为标志位,给标志位加上 volatile 关键字

public class Demo{
    private static class MyRunnable implements Runnable {
        public volatile boolean flag = false;
        @Override
        public void run() {
            while (!flag) {
                System.out.println("线程还在运转~");
                try {
                    Thread.sleep(1000);
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
            System.out.println("线程即将结束!");
        }
    }

    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        MyRunnable myRunnable = new MyRunnable();
        Thread thread = new Thread(myRunnable);
        thread.start();
        Thread.sleep(10*1000);
        myRunnable.flag = true;
    }
}

这样子就可以通过修改标识位的方法来中断线程了。

但这个方法有一个缺点

如果线程 sleep了好几秒的话,此时main线程是无法及时将线程终止。

2、调用interrupt() 方法来通知

使用 Thread.interrupted() Thread.currentThread().isInterrupted() 代替标志位。                   

发起线程中断请求,把线程的中断标识设置为了true

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Thread thread =new Thread(() -> {
            //通过 currentThread()  方法拿到当前线程示例
            //使用 isInterrupted()  方法获得线程内置的标志位(boolean)
           while (!Thread.currentThread().isInterrupted()) {
               System.out.println("running……");
               try {
                   Thread.sleep(1000);
               } catch (InterruptedException e) {
                    //如果我们想进行其他操作,可以对这部分代码进行修改。符合自己的需求。
                   throw new RuntimeException(e);
               }
           }
        });
        thread.start();

        //在等待 3s 后,中断线程
        try {
            Thread.sleep(3000);
        } catch (InterruptedException e) {
            throw new RuntimeException(e);
        }
        //立即让 sleep 抛出一个 InterruptedException异常,不会再等待,直接唤醒
        thread.interrupt();
    }
}

        通过这个方法,就相当于方法一中的把 boolean值设置为 true。但与方法一不同的是,即使线程此时正在睡眠,也会直接唤醒线程并提醒线程终止。

注意:

        这边由于interrupt 将标志位修改为true且唤醒sleep后,sleep被唤醒的同时,又会将标志位修改为 false,并会抛出一个异常。目的是让程序员可以自行选择下一步要执行什么操作。

        程序将控制权移交给程序员,进程下一步是要继续执行还是立即终止,由程序员自己写代码来实现~

(如果在代码中没有sleep的情况下,interrupt方法就只是把标志位设置为true,但具体操作也需要程序员自己来执行。)

五、等待一个线程

        有时,我们需要等待一个线程完成他的工作后,才能进行自己的下一步工作。此时我们就需要一个方法明确等待线程的结束。这边就需要用到我们的 join() 方法。

public class Demo {
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        Thread thread = new Thread(() -> {
            for (int i = 0; i < 10; i++) {
                System.out.println("running~");
                try {
                    Thread.sleep(1000);
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        });

        thread.start();
        thread.join();    //如果这边把 join 注释掉了,就会在线程未结束时就打印 “线程结束”
        System.out.println("线程结束~");
    }
}

加不加 join() 对比(左图加了 右图没加):

        

join的几个方法:

六、获取当前线程的引用

方法:

使用示例:

       

七、休眠当前线程

方法:

public  static  void  sleep(long  millis)  throws  InterruptedExecption       

休眠该线程(以毫秒为单位)

public  static  void  sleep(long  millis,int  nanos)  throws  InterruptedExecption       

更高精度休眠该线程(以纳秒为单位)

代码示例:

public class Main {
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        long time1 = System.currentTimeMillis();

        Thread.sleep(3*1000);

        long time2 = System.currentTimeMillis();
        System.out.println(time2 - time1);
    }
}

运行结果可看到,当前代码的运行时间为3秒。


相关知识点文章:

Java EE:Thread创建线程的五种写法(源码详解):

http://t.csdnimg.cn/C7V3o

Java EE:Thread类中run和start的区别:

http://t.csdnimg.cn/LkTdX

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