Java 线程
在java.lang.Thread下已经有封装好的线程类
线程的生命周期
1.新建状态(NEW)
实例化线程的时候
2.运行状态(RUNNABLE)
运行状态中又分就绪状态和可运行状态
(1)就绪状态：调用线程的start()方法之后，等待JVM调度的过程，要注意的是一个线程只能调用一次start()方法，再次调用则会报错，然后如果需要再次执行就需要重新实例化一个线程
(2)可运行状态：线程对象获得JVM调度
3.阻塞状态(BLOCKED)
线程放弃CPU分配，暂时停止运行，此时JVM不会给线程分配CPU，需等线程进入就绪状态后才能再得到分配调度
4.等待状态(WAITING)
该状态下只能等待其他线程唤醒，使用wait()方法进入该状态
5.计时等待状态(TIMED_WAITING)
进入一定时间的等待状态，使用wait(time)/Thread.sleep(time)进入该状态
6.终止状态(TERMINATED)
当执行完run()方法或遇到异常退出后的状态
创建线程
方法一
1.定义一个类继承于Thread
2.重写public void run(){}方法
3.生成该对象
举例：
public class Test {
public static void main(String[] args){
Count c = new Count();
c.start(); //直接启动
for(int i=0; i<100; i++)
System.out.println("Main:"+i);
}
}
class Count extends Thread { //继承Thread
public void run(){ //重写run()
for(int i=0; i<100; i++)
System.out.println("Count:"+i);
}
}
方法二
1.定义线程类继承Runnable接口，里面只有一个public void run(){}方法
2.实例化一个线程类，然后将Runnable接口传入
其中使用Runnable接口可以为多个线程提供共享的数据，且在Runnable接口类的run方法中可以使用Thread的静态方法，如currentThread()为获取当前线程的引用
举例：
public class Test {
public static void main(String[] args){
Count c = new Count(); //实例化
Thread t = new Thread(c); //实例化线程
t.start(); //启动线程
for(int i=0; i<100; i++)
System.out.println("Main:"+i);
}
}
class Count implements Runnable { //继承Runnable
public void run(){ //重写run()
for(int i=0; i<100; i++)
System.out.println("Count:"+i);
}
}
两种方式对比
在第一种方式中，每次都得实例化一个对象，所以每个的数据都是单独的，而且类是单继承的，此时就不能再继承其他类了，但是继承线程类后就可以直接调用其下的一些方法，操作上也就更加方便；在第二种方式中则可以实例化一个对象，然后将这一个对象放入多个线程当中，即可实现数据共享，但是因为不是继承线程类，所以没有线程类的方法控制，如果需要使用那些方法，则需要通过Thread.currentThread()来获得当前线程，然后调用那些方法。第二种线程数据共享及调用线程方法举例：
public class Test {
public static void main(String[] args) {
System.out.println(1);
ThreadTest tt = new ThreadTest();
new Thread(tt).start(); //不取名则默认名Thread-0
new Thread(tt, "bbb").start();
new Thread(tt, "ccc").start();
}
}
class ThreadTest implements Runnable{
public int i = 10;
public void run() {
for(;i>0;i--)
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ":" + i); //获取当前线程
}
}
因为三个线程都是公用i的值，所以总共也只输出10次
内部类创建线程
当线程只是一次性使用的情况下，可以使用该方式创建线程，举例：
//方法1的内部类线程创建
new Thread() {
public void run() {
for (int i = 0; i < 500; i++)
System.out.println("Runnable:" + i);
}
}.start();
//方法2的内部类线程创建
new Thread(new Runnable() {
public void run() {
for (int i = 0; i < 500; i++)
System.out.println("Thread:" + i);
}
}).start();
启动线程
使用start()方法启动一个新线程，而run()则是调用线程里的方法体，并不会启动一个新线程
线程控制方法
即Thread类下的常用方法如下
getName()
获取当前线程名称
isAlive()
线程是否启动或者未终止
getPriority()
获取线程优先级数值
setPriority()
设置线程优先级数值，优先级越高，那么分配到的时间片越多，其中优先级范围为1~10，默认为5，一些优先级常量：
Thread.MIN_PRIORITY = 1
Thread.MAX_PRIORITY = 10
Thread.NORM_PRIORITY = 5
sleep()
线程睡眠多少毫秒，一旦睡眠期间被打断则会抛出InterruptedException异常
interrupt()
打断线程
join()
将当前线程与该线程合并，即把join的线程先执行完再执行当前线程，会抛出InterruptException，例如在main函数：
Count c = new Count();
c.start();
try{
c.join();
}catch(InterruptedException e){
;
}
于是会先把c线程的内容执行完然后继续执行主线程
setDaemon()
设置守护线程，此时只要主线程没结束，该线程就不会结束，必须在线程启动前设置，举例：
Thread thread = new Thread(new Runnable() {
public void run() {
for (int i = 0; i < 100; i++)
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ":" + i);
}
});
thread.setDaemon(true); // 设置守护线程
thread.start();
isDaemon()
判断是否为守护线程
yield()
让出CPU，让线程进入就绪队列等待调度，举例：
public void run(){
for(int i=0; i<100; i++){
System.out.println("Count:"+i);
if(i%10 == 0)
yield(); //当i为10的倍数时让给别的线程调度
}
}
wait()
让当前线程进入对象的等待池，释放同步锁，如果无参则是永久等待，有参则可以设置等待时间。要注意的是这个和下面的notify()方法都是java.lang.Object下的方法，而不是Thread下的方法，并且需要在同步锁的情况下才有用，即synchronized (this){}包着才行
notify()/notifyAll()
唤醒等待池的任意一个/所有等待线程，结合该方法和上面的方法，基本的生产者消费者模型如下：
public class Test {
public static void main(String[] args) throws Exception {
Resource r = new Resource();
new Thread(new Producer(r), "Producer").start(); // 生产者
new Thread(new Consumer(r), "Consumer1").start(); // 消费者
new Thread(new Consumer(r), "COnsumer2").start(); // 消费者
}
}
class Resource {
int num = 0;
synchronized public void push() {
try {
if (num >= 5) { // 当数量大于5个时进入等待
this.wait();
}
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ":+1,"
+ ++num);
Thread.sleep(1000);
this.notifyAll(); // 唤醒所有消费者线程
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
synchronized public void pop() {
while (num <= 0) { // 当数量大于0的时候取出，否则线程等待
try {
this.wait();
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ":-1," + --num);
try {
Thread.sleep(1000);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
this.notifyAll(); // 唤醒生产者线程
}
}
class Producer implements Runnable {
Resource r = null;
public Producer(Resource r) {this.r = r;}
public void run() {
while (true)
this.r.push();
}
}
class Consumer implements Runnable {
Resource r = null;
public Consumer(Resource r) {this.r = r;}
public void run() {
while (true)
this.r.pop();
}
}
stop()
杀死线程，基本已经被废弃的方法
同步问题
当程序执行时可能会因为线程的同步机制而导致一些问题，比如下面的代码：
public class Test {
public static void main(String[] args) {
Count c1 = new Count();
Count c2 = new Count();
c1.start();
c2.start();
}
}
class Count extends Thread{
static int num = 0; //计数变量
public void run(){
num++; //执行自增后休眠一秒
try{
Thread.sleep(1000);
}catch (InterruptedException e) {
;
}
System.out.println(getName() + ":" + num);
}
}
结果为：
Thread-1:2
Thread-0:2
可以发现两个并非一个是1一个是2，而都是2，这是因为第一个自增后休眠，于是第二个也对num进行了自增，结果导致输出时数据都为2，因此为了防止这种问题，在执行该部分（自增+休眠）时我们不应该让另一个线程掺合进来，所以需要对这块加一个同步锁（保证同一时间内只允许一个线程执行的代码块）。
同步修饰符
使用synchronize(当前对象类型){}来将某一部分代码块包起来即可实现互斥，举例对上面的类进行修改：
class Count extends Thread{
static int num = 0;
public void run(){
System.out.println(getName()); //这里不会互斥
synchronized (this.getClass()) { //这块会互斥，用Count.class也行
num++;
try{Thread.sleep(1000);}
catch (InterruptedException e) {}
System.out.println(getName() + ":" + num);
}
}
}
结果为：
Thread-0
Thread-1
Thread-0:1
Thread-1:2
要注意这里的两个线程里是不同的实例化对象，所以用synchronized (this.getClass())对其进行互斥，即对当前对象设置同步锁，如果是对同一个对象进行互斥则直接synchronize(this)就行了，举例：
public class Test {
public static void main(String[] args) {
Count c1 = new Count();
Thread t1 = new Thread(c1);
Thread t2 = new Thread(c1); //同一个c1
t1.start();
t2.start();
}
}
class Count implements Runnable{
static int num = 0;
public void run(){
System.out.println(Thread.currentThread().getName());
synchronized (this) { //用Count.class也行
num++;
try{Thread.sleep(1000);}
catch (InterruptedException e) {}
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ":" + num);
}
}
}
结果为：
Thread-0
Thread-1
Thread-0:1
Thread-1:2
注：
synchronized虽然安全，但是性能损耗更低，所以尽量减少其的作用域，原来的ArrayList/Vector、HashMap/HashTable、StringBuilder/StringBuffer等一个效率高，一个更安全，其主要区别就是是否有使用synchronized修饰符
同步方法
用synchronized修饰的方法，对于非静态方法，同步锁就是this；对于静态方法，则使用当前方法所在类的字节码对象，即类.class。
线程执行的就是run()方法，如果给该方法加上同步修饰符，那么整个run()方法期间都无法执行其他线程，也就相当于单线程了，因此不要给run()方法添加同步修饰符。一般都是给要同步的部分单独写一个方法，然后加上同步修饰符
同步锁
在java.util.concurrent.locks下提供了同步锁的接口Lock，是比同步修饰符有更多功能
lock()/unlock()
获取锁/释放锁，举例：
import java.util.concurrent.locks.Lock;
import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock;
public class Test {
public static void main(String[] args) throws Exception {
ThreadTest tt = new ThreadTest();
new Thread(tt, "aaa").start();
new Thread(tt, "bbb").start();
new Thread(tt, "ccc").start();
}
}
class ThreadTest implements Runnable {
public int num = 100;
public final Lock lock = new ReentrantLock(); //先定义同步锁
public void run() {
for (int i = 0; i < 100; i++) {
// synchronized (this) {
lock.lock(); //换成lock()同步锁
try {
if (num > 0) {
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ":" + num);
Thread.sleep(100);
num--;
}
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
} finally {
lock.unlock(); //最后记得关闭锁
}
// }
}
}
}
newCondition()
返回一个Condition接口对象，用来监视线程，里面有await()/signal()/signalAll()方法用来替代wait()/notify()/notifyAll()方法，举例：
import java.util.concurrent.locks.Condition;
import java.util.concurrent.locks.Lock;
import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock;
public class test {
static int num = 100;
static int flag = 1;
static Lock lock = new ReentrantLock(); //一个锁
static Condition c1 = lock.newCondition(); //三个监视器
static Condition c2 = lock.newCondition();
static Condition c3 = lock.newCondition();
public static void main(String[] args) throws Exception {
new Thread() {
public void run() {
while (true)
print1();
};
}.start();
new Thread() {
public void run() {
while (true)
print2();
};
}.start();
new Thread() {
public void run() {
while (true)
print3();
};
}.start();
}
public static void print1() {
lock.lock();
while(flag != 1) {
try {
c1.await(); //等待
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
if(num == 0){
System.exit(0);
}
System.out.println("1:" + --num);
flag = 2;
c2.signalAll(); //唤醒
lock.unlock();
}
public static void print2() {
lock.lock();
while(flag != 2) {
try {
c2.await();
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
if(num == 0){
System.exit(0);
}
System.out.println("2:" + --num);
flag = 3;
c3.signalAll();
lock.unlock();
}
public static void print3() {
lock.lock();
while(flag != 3) {
try {
c3.await();
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
if(num == 0){
System.exit(0);
}
System.out.println("3:" + --num);
flag = 1;
c1.signalAll();
lock.unlock();
}
}
await()
相当于wait()
signal()/signalAll()
相当于notify()/notifyAll()
线程组
使用ThreadGroup类来创建线程组对象，默认情况下所有线程都属于主线程组
getThreadGroup()
线程下的方法，用于获取线程对象所属组，其下还有getName()方法用于获取线程名，举例：
Thread t = new Thread(new ThreadTest());
System.out.println(t.getThreadGroup().getName()); //main
Thread(ThreadGroup, thread)
线程的实例化方法当中支持传入线程组和线程，此时该线程就会被加入到指定的线程组，举例：
ThreadGroup tg = new ThreadGroup("no-main");
Thread t = new Thread(tg, new ThreadTest());
System.out.println(t.getThreadGroup().getName()); //no-main
线程池
通过ExecutorService来存储线程池对象，通过Executors下newFixedThreadPool(int)方法创建一定数量的线程池
submit()
将线程放入线程池并执行，举例：
ExecutorService pool = Executors.newFixedThreadPool(2); //线程池里有2个线程
Thread t1 = new Thread(new ThreadTest());
pool.submit(t1);
pool.submit(t1);
结果：
pool-1-thread-1
pool-1-thread-2
shutdown()
上面的代码执行结束后，线程池并没有关闭，所以需要该方法来关闭线程池
