Java多线程
Java 多线程编程
Java 给多线程编程提供了内置的支持。一个多线程程序包含两个或多个能并发运行的部分。程序的每一部分都称作一个线程,并且每个线程定义了一个独立的执行路径。
多线程是多任务的一种特别的形式,但多线程使用了更小的资源开销。
这里定义和线程相关的另一个术语 - 进程:
一个进程包括由操作系统分配的内存空间,包含一个或多个线程。一个线程不能独立的存在,它必须是进程的一部分。一个进程一直运行,直到所有的非守候线程都结束运行后才能结束。
多线程能满足程序员编写高效率的程序来达到充分利用 CPU 的目的。
- 线程安全:经常用来描绘一段代码。指在并发的情况之下,该代码经过多线程使用,线程的调度顺序不影响任何结果。
一个线程的生命周期:
- 新建状态:
使用 new 关键字和 Thread 类或其子类建立一个线程对象后,该线程对象就处于新建状态。它保持这个状态直到程序 start() 这个线程。 - 就绪状态:
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:
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)、suspend(挂起)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:运行状态中的线程执行 wait() 方法,使线程进入到等待阻塞状态。
- 同步阻塞: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: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,线程重新转入就绪状态。
- 死亡状态:
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。
线程的优先级
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。
Java 线程的优先级是一个整数,其取值范围是 1 (Thread.MIN_PRIORITY ) - 10 (Thread.MAX_PRIORITY )。
默认情况下,每一个线程都会分配一个优先级 NORM_PRIORITY(5)。
具有较高优先级的线程对程序更重要,并且应该在低优先级的线程之前分配处理器资源。但是,线程优先级不能保证线程执行的顺序,而且非常依赖于平台。
创建一个线程
Java 提供了三种创建线程的方法:
通过实现 Runnable 接口;
通过继承 Thread 类本身;
通过 Callable 和 Future 创建线程。
线程run()方法的调用是在就绪状态后,当系统分配资源后开始自动调用。
实现Runnable的匿名类方法:
new Thread(new Runnable() {
@Override
public void run() {
}
}).start();
继承Thread:
public class ThreadDemo extends Thread {
@Override
public void run() {
super.run();
}
@Override
public synchronized void start() {
super.start();
}
}
通过 Callable 和 Future 创建线程
- 创建 Callable 接口的实现类,并实现 call() 方法,该 call() 方法将作为线程执行体,并且有返回值。
- 创建 Callable 实现类的实例,使用 FutureTask 类来包装 Callable 对象,该 FutureTask 对象封装了该 Callable 对象的 call() 方法的返回值。
- 使用 FutureTask 对象作为 Thread 对象的 target 创建并启动新线程。
- 调用 FutureTask 对象的 get() 方法来获得子线程执行结束后的返回值。
import java.util.concurrent.Callable;
import java.util.concurrent.ExecutionException;
import java.util.concurrent.FutureTask;
/**
* Created by Administrator on 2018/3/4.
*/
public class CallableThreadTest implements Callable {
public static void main(String[] args)
{
CallableThreadTest ctt = new CallableThreadTest();
FutureTask<Integer> ft = new FutureTask<>(ctt);
for(int i = 0;i < 100;i++)
{
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" 的循环变量i的值"+i);
if(i==20)
{
new Thread(ft,"有返回值的线程").start();
}
}
try
{
System.out.println("子线程的返回值:"+ft.get());
} catch (InterruptedException e)
{
e.printStackTrace();
} catch (ExecutionException e)
{
e.printStackTrace();
}
}
@Override
public Object call() throws Exception {
int i = 0;
for(;i<100;i++)
{
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" "+i);
}
return i;
}
}
某次运行结果:
main 的循环变量i的值0
main 的循环变量i的值1
main 的循环变量i的值2
main 的循环变量i的值3
main 的循环变量i的值4
main 的循环变量i的值5
main 的循环变量i的值6
main 的循环变量i的值7
main 的循环变量i的值8
main 的循环变量i的值9
main 的循环变量i的值10
main 的循环变量i的值11
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main 的循环变量i的值20
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main 的循环变量i的值22
有返回值的线程 0
main 的循环变量i的值23
有返回值的线程 1
main 的循环变量i的值24
有返回值的线程 2
main 的循环变量i的值25
有返回值的线程 3
main 的循环变量i的值26
main 的循环变量i的值27
有返回值的线程 4
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有返回值的线程 5
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有返回值的线程 6
main 的循环变量i的值30
有返回值的线程 7
main 的循环变量i的值31
有返回值的线程 8
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有返回值的线程 9
main 的循环变量i的值33
有返回值的线程 10
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有返回值的线程 11
main 的循环变量i的值35
有返回值的线程 12
main 的循环变量i的值36
有返回值的线程 13
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有返回值的线程 15
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有返回值的线程 16
main 的循环变量i的值40
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有返回值的线程 18
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有返回值的线程 19
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有返回值的线程 20
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有返回值的线程 29
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有返回值的线程 95
有返回值的线程 96
有返回值的线程 97
有返回值的线程 98
有返回值的线程 99
子线程的返回值:100