JavaEE——简单介绍Thread类以及线程的基本操作
文章目录
- 一、Thread 类中的常见构造方法
- 二、Thread 的一些常见属性
- 三、线程的启动——start()
- isAlive() 方法的解释
- 四、线程中断
- 五、线程等待-join()了解
- 六、简单解释线程休眠
一、Thread 类中的常见构造方法
我们已知,Thread 类是Java中多线程中的一个关键类,因此我们需要知道其较为常用的构造方法,如下图:
Thread t1 = new Thread(); //创建一个线程对象
Thread t2 = new Thread(Runnable()); //实现Runnable接口中的方法
Thread t3 = new Thread(String name); //创建线程对象并且命名
Thread t4 = new Thread(Runnable(),String name); //使用Runnable 接口实现线程对象并且重命名
简单实现最后一种形式的代码:
public class ThreadDemo {public static void main(String[] args) {Thread t = new Thread(new Runnable(){public void run(){while(true){try {Thread.sleep(1000);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}System.out.println("hello");}}},"myThread");t.start();}
}
运行程序,打卡我们的 jconsole 找到我们的 ThreadDemo 线程,连接后就会找到我们自己命名的线程,如下图:
二、Thread 的一些常见属性
- ID 是线程的唯一标识,每一个线程都有对应的id
- 名称 是指在构造方法中自己起的名称,调试时使用
- 状态 状态标识线程当前所处的一种情况
- 优先级 可以用该方法来获取设置优先级,优先级较高的理论上更容易被调度(其实用处不大)
- 是否后台线程 对于后台线程,JVM 会在一个进程的所有非后台线程结束后,才会结束运行。
前台线程:会阻止进程的结束,前台线程的工作未完成,进程就不会结束。
后台线程:不会阻止进程的结束,后台线程如果未完成,而前台线程完成,进程依然可以照常结束。 - 是否存活:简单理解,就是指“run”方法是否结束。
代码解释后台线程
public static void main(String[] args) {Thread t = new Thread(()->{while(true){try {Thread.sleep(1000);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}System.out.println("hello");}});//将线程设定为后台线程t.setDaemon(true);t.start();System.out.println("main");//判断 t 线程是否为后台线程System.out.println("t线程是否为后台线程:"+t.isDaemon());}
三、线程的启动——start()
到目前为止,我们已知可以通过重写 run 方法来创建一个线程对象,但是,线程对象的创建并不意味着线程就可以开始运行。
因此,我通过下面的一个图示来给大家详细解释其中原因:
isAlive() 方法的解释
通过上面的解释我们不难理解,线程的存在与否和线程的开始与否有着密切的关系。
因此,我们可以大致进行设想会出现下面的情况:
- 在 start() 方法前,线程不存在显示 false
- 在线程运行中,线程正在进行显示 true
- 在线程任务结束后显示 false
有了以上的设想,我们就可以通过编写相应的代码进行验证:
public static void main(String[] args) {Thread t = new Thread(()->{try {//设置线程等待,延长线程时间Thread.sleep(100);System.out.println("hello Thread!");} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}});//start 方法之前,对线程判断System.out.println(t.isAlive());t.start();//start 后,线程运行中,对线程判断System.out.println(t.isAlive());try {Thread.sleep(200);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}// 通过等待,线程运行完毕System.out.println(t.isAlive());}
运行截图如下:
这里我实现了设想的三种情况,不难发现符合预期。
总结: 只有调用了 start 方法线程才算正真的从操作系统的底层中被创建出来!
四、线程中断
所谓线程中断,顾名思义,就是让线程在正常运行时因为某些原因需要让其暂停运转,但是,这里的中断,并不是表示让线程立即停止,而只是通知线程,你应该停止了。至于线程是否停止,这取决于代码本身的写法!
- 通过程序员自己设置标志位来终止代码
代码实现:
private static boolean flag = true;public static void main(String[] args) throws InterruptedException {//中断一个线程Thread t = new Thread(() -> {while(flag){System.out.println("hello thread");try {Thread.sleep(1000);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}}});t.start();Thread.sleep(3000);//在主线程里就可以随时通过 flag 变量的取值,来操作 t 线程是否结束flag = false;}
这里的代码就可以解释要让一个线程停止,什么时候停止,全部都是由代码内部来实现的。
注:但是,这种方法存在很大的缺陷,在我们运行代码时就会发现,程序停止时中间会有一个很大的空档期,这就说明自定义变量这种方式反应较慢,尤其是在 sleep 时间较长时,不能做到及时响应。
- 使用 Thread 自带的标志位来终止代码
- 使用 Thread 对象中的 interrupted() 方法来通知线程的结束
代码展示:
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {Thread t = new Thread(() -> {//1.while中的语句需要注意while(!Thread.currentThread().isInterrupted()){System.out.println("hello thread");try {Thread.sleep(1000);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}}});t.start();Thread.sleep(3000);//2.调用 interrupt 方法告知程序应该结束了t.interrupt();}
解释 while 语句中的代码,如图:
解释 2 处的引用:
即,就是重新设定 Boolean 变量告知线程应该停止。
对于代码整体的运行逻辑进行解释
其实不难发现,这种方法就是将第一种 自定义标志位 的 boolean 操作封装到 Thread 的一个类当中了。
运行结果:
如图所示,我们不难发现,这段代码直接印证了 线程中断,并不是让线程立即停止,而是告诉线程应该停止了 这句话。
到此,我们需要知道 interrupt 会做以下两件事:
- 将线程内 标志位(boolean) 给设置成 true。
- 如果线程正在进行 sleep ,此时就会触发异常,将 sleep 唤醒。
但是,sleep 在唤醒的时候,会将刚才设置的标志位再设定位 false(即,清空标志位)
所以通过以上两点,我们可以更加明确地知道为何在 sleep 报错后,循环仍在继续!
自己设定让线程相应终止请求
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {Thread t = new Thread(() -> {while(!Thread.currentThread().isInterrupted()){System.out.println("hello thread");try {Thread.sleep(1000);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();//要实现线程的及时响应,只需要添加 break 即可//此处可以根据需要添加任意的代码break;}}});t.start();Thread.sleep(3000);t.interrupt();}
五、线程等待-join()了解
在生活中,我们在协同作业的时候常常会遇到等待同伴的情况,线程中也是如此,因此我们也需要一些相应方法来满足需求。
join 的部分相关方法与说明
代码示例:
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {Thread t = new Thread(()->{for (int i = 0; i < 3; i++) {try {Thread.sleep(1000);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}// getname()获取自己起的名称System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"正在工作");}});Thread t1 = new Thread(t,"李四");Thread t2 = new Thread(t,"张三");t1.start();// 让 t1 先执行,主线程 main 先等待t1.join();System.out.println("李四完成工作,张三开始");t2.start();//让 t2 先执行,主线程 main 先等待t2.join();System.out.println("张三完成任务");}
运行结果
六、简单解释线程休眠
通过前面的许多代码,我相信大家对 sleep() 这个方法的使用并不陌生,下面,我就深入到操作系统内核中来给大家解释一下,线程休眠到底是如何运行做的。
所谓线程休眠,即,就是让此线程不参与调度,不到 CPU 上执行。
相关解释如下图:
需要注意的是,虽然 sleep 方法设定了阻塞时间,但是实际情况要比设定的时间间隔大,因为需要考虑到唤醒后调度的开销,因为对应的线程在唤醒后是无法在第一时间就被调用到 CPU 上执行的!
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