一、快速认识多线程

2020-10-01 本文已影响0人 _Colbert

1.1 线程的介绍

对于计算机来说，一个任务就是一个进程，而一个进程最少包含一个线程。每启动一个JVM虚拟机，就会启动一个线程。例如：在使用360安全卫士的时候，可以同时进行病毒查杀和垃圾清理，这就开启了两个不同的线程。

1.2 创建一个线程：

创建一个线程，重写run（）方法。
启动线程，调用start（）方法。

public static void main(String[] args) throws InterruptedException {

        new Thread(){
            @Override
            public void run() {
                for (int i = 0; i <100 ; i++) {
                    System.out.println("听歌");
                    try {
                        
                        // 加上sleep让两个线程交替更明显
                        Thread.sleep(100);
                    } catch (InterruptedException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                }

            }
        }.start();
        for (int i = 0; i < 100; i++) {
            System.out.println("看视频");
            Thread.sleep(100);
        }

    }

听歌
看视频
听歌
看视频
听歌
看视频
听歌
......

1.3 线程的生命周期

线程的生命周期大概可以分为五个部分：

image.png

1.3.1 NEW（新建）

用new关键字创建一个线程而不调用start方法启动，这时候为Thread对象的NEW状态。在没有调用start方法之前，线程是不存在的，所以一般不说是线程的NEW状态。

1.3.2 RUNNABLE（可运行）

调用start方法后，线程才被创建，此时该线程并不一定会立即执行，该线程必须等到CPU的调度才会执行，而等待的这个状态就是RUNNABLE状态。

1.3.3 RUNNING（运行）

当CPU选中该线程时（通过轮询或其他方式），那么此时它才能真正执行自己的代码，此时进入RUNNING状态。

RUNNING转换为其他状态：

stop( ) ——> TERMINATED。
sleep( )、wait( ) ——> BLOCKED。
进行某个阻塞的IO操作 ——> BLOCKED。
获取某个锁资源，加入到阻塞队列 ——> BLOCKED。
CPU轮询放弃执行该线程 ——> RUNNABLE。
线程主动调用yield（）方法 ——> RUNNABLE。

1.3.4 BLOCKED（阻塞）

1.3.3中的介绍了进入BLOCKED状态的情况。

BLOCKED进入其他状态：

stop（）、意外死亡 ——> TERMINATED。
阻塞结束 ——> RUNNABLE。
休眠（sleep）结束 ——> RUNNABLE。
wait中，其他线程调用notify（）/ notifyall ( )唤醒 ——> RUNNABLE。
获得的了锁资源 ——> RUNNABLE。
阻塞过程被打断（如：其他线程调用interrupt（）），——> RUNNABLE。

1.3.5 TERMINATED/DEAD（死亡）

TERMINATED是线程的最终状态，在该状态中不会再切换到其他状态，该状态意味着线程的生命周期结束。

进入TERMINATED状态有以下几种情况：

线程正常结束，结束生命周期。
线程运行出错，意外结束。
JVM Crash，导致所有线程结束。

1.4 模板设计模式

从start（）方法可以学习模板设计模式：

print类似Thread的start方法，wrapPrint类似run方法。

public class TemplateDemo {

    /**
     * 父类搭建好流程模板
     * @param message
     */
    public final void print(String message){
        System.out.println("########");
        warpPrint(message);
        System.out.println("########");
    }

    /**
     * 空的方法，让不同的子类去实现不同的逻辑
     * @param message
     */
    protected void warpPrint (String message){


    }

    public static void main(String[] args) {

        new TemplateDemo(){
            @Override
            protected void warpPrint(String message) {
                System.out.println(message);
            }
        }.print("hello");

        new TemplateDemo(){
            @Override
            protected void warpPrint(String message) {
                System.out.println(message);
            }
        }.print("java");
    }


########
hello
########
########
java
########

1.5 Runnable接口以及策略模式

很多文章说创建线程有两种方式：~~一种是继承Thread，另一种是实现Runnable接口~~。这种说法是不严谨的，只有Thread才是代表线程，而线程里面的逻辑可以由这两种方法来实现。

public class TicketWindowRunnable implements Runnable {
    
    // 没用static修饰，无论用static，还是采用这种Runnable的方式，都有线程安全问题。
    private int index = 1;
   
    private final static int MAX = 50;
    @Override
    public void run() {
        while (index < MAX) {
            System.out.println(Thread.currentThread() + "的号码是" + (index++));
            try {
                Thread.sleep(100);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }
}

public class TestTicketWindow {
    public static void main(String[] args) {
        final TicketWindowRunnable task = new TicketWindowRunnable();
        new Thread(task, "一号窗口").start();
        new Thread(task, "二号窗口").start();
        new Thread(task, "三号窗口").start();
        new Thread(task, "四号窗口").start();
    }
}
Thread[一号窗口,5,main]的号码是1
Thread[二号窗口,5,main]的号码是2
Thread[四号窗口,5,main]的号码是3
Thread[三号窗口,5,main]的号码是4
Thread[三号窗口,5,main]的号码是5
Thread[四号窗口,5,main]的号码是6
Thread[二号窗口,5,main]的号码是7
Thread[一号窗口,5,main]的号码是8

note Thread.sleep()更优雅的写法

Thread.sleep(10)
Thread.sleep(10*1000);
Thread.sleep(10601000);

TimeUnit.MILLISECONDS.sleep(10);
TimeUnit.SECONDS.sleep(10);
TimeUnit.MINUTES.sleep(10);