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一、線程基本機制

1、概念描述

并發編程的特點是：可以將程序劃分為多個分離且獨立運行的任務，通過線程來驅動這些獨立的任務執行，從而提升整體的效率。下面提供一個基礎的演示案例。

2、應用案例

場景：假設有一個容器集合，需要拿出容器中的每個元素，進行加工處理，一般情況下直接遍歷就好，如果數據偏大，可以根據線程數量對集合切割，每個線程處理一部分數據，這樣處理時間就會減少很多。

public class ExtendThread01 {public static void main(String[] args) {List<Object> dataList = new ArrayList<>() ;dataList.add("A");dataList.add("B");dataList.add("C");// 把一個大的集合按照每個子集合的2個元素切割List<List<Object>> splitList = splitList(dataList,2);for (List<Object> list:splitList){System.out.println(list);}// 多線程處理for (List<Object> childList:splitList){ListTask listTask = new ListTask(childList) ;Thread runThread = new Thread(listTask);runThread.start();}}/*** List 集合切割*/private static List<List<Object>> splitList (List<Object> list, int childSize) {if (list == null || list.size() == 0 || childSize < 1) {return null;}List<List<Object>> result = new ArrayList<>();int size = list.size();int count = (size + childSize - 1) / childSize ;for (int i = 0; i < count; i++) {List<Object> subList = list.subList(i * childSize, ((i + 1) * childSize > size ? size : childSize * (i + 1)));result.add(subList);}return result;} } class ListTask implements Runnable {private List<Object> list ;public ListTask (List<Object> list){this.list=list;}@Overridepublic void run() {for (Object object:list){System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"=="+object);}} }

注意：這里案例只是對場景原理的實現，在開發中，是不允許這種操作的，需要使用線程池處理，后續會說。如果集合沒有控制好，導致大量創建Thread線程，導致內存溢出。

二、線程停止啟動

1、基礎流程

線程啟動后執行任務方法，在執行過程中可以被阻塞，休眠，喚醒，停止等一系列狀態操作。

線程休眠作用：當線程一部分任務執行完畢后進入休眠（阻塞）狀態，線程調度器可以切換到另外線程，這對分布任務的執行相對公平。

2、使用案例

public class ExtendThread02 {public static void main(String[] args) {StopThread stopThread = new StopThread() ;stopThread.start();// 標記當前線程停止信號，且拋出中斷異常，但沒有停止stopThread.interrupt();// 判斷當前線程是否已經是終止狀態System.out.println("1=="+stopThread.isInterrupted());// 清除當前線程的終止信號System.out.println("2=="+stopThread.interrupted());// 再次判斷當前線程狀態System.out.println("3=="+stopThread.isInterrupted());System.out.println("main end ...");} } class StopThread extends Thread {@Overridepublic void run() {for (int i = 0 ; i < 10 ; i++){try {System.out.println(Thread.currentThread().getId()+"="+i);// 線程阻塞1秒Thread.sleep(1000);} catch (InterruptedException e){e.printStackTrace();}}} }

3、核心方法

sleep(long millis)：線程休眠指定的時間，進入阻塞狀態；

interrupt()：切換線程為中斷狀態，拋出中斷異常，不會停止線程，可以監視線程的中斷狀態并定義執行策略。

interrupted()：清除調用該方法線程的中斷狀態，也不會影響線程的執行，且返回當前執行‘stopThread.interrupted()’的線程是否中斷，這里就是指main線程是否中斷。

isInterrupted()：判斷調用該方法的線程是否已經是中斷狀態。

補刀一句：線程的這幾個方法極其容易混淆，需要斷點源碼追蹤一下看看，進入源碼方法，調用相關API查看一下狀態。(附斷點圖一張：)

三、線程優先級

1、基礎概念

CPU執行和處理線程的順序是不確定的，但是線程調度器傾向執行線程優先級高的線程，線程優先級高說明獲取CPU資源的概率高，或者獲取的執行時間分片多，但不代表優先級低的一定最后執行。

2、使用案例

public class ExtendThread03 {public static void main(String[] args) {Priority01 priority01 = new Priority01();priority01.start();System.out.println("priority01="+priority01.getPriority());Priority02 priority02 = new Priority02();priority02.start();System.out.println("priority02="+priority02.getPriority());priority01.setPriority(10);priority02.setPriority(1);} } class Priority01 extends Thread {@Overridepublic void run() {for (int i = 0 ; i < 100 ; i++){System.out.println(Thread.currentThread().getName()+";i="+i);}} } class Priority02 extends Thread {@Overridepublic void run() {for (int a = 0 ; a < 100 ; a++){System.out.println(Thread.currentThread().getName()+";a="+a);}} }

注意：優先級范圍[MAX_PRIORITY=10，MIN_PRIORITY=1],如果超出范圍會拋出IllegalArgumentException異常。

建議：通常實際開發中，是不允許輕易修改線程運行的參數，容易引發認知之外的異常。

四、線程加入

1、基本概念

如果在線程A中，執行線程B的加入方法，那么A線程就會等待線程B執行完畢再返回繼續執行。

2、使用案例

public class ExtendThread04 {public static void main(String[] args) {JoinThreadA joinThreadA = new JoinThreadA() ;joinThreadA.start();} } class JoinThreadA extends Thread {@Overridepublic void run() {System.out.println("缺水中...");JoinThreadB joinThreadB = new JoinThreadB() ;joinThreadB.start();try{joinThreadB.join();} catch (Exception e){e.printStackTrace();}System.out.println("喝水中...");} } class JoinThreadB extends Thread {@Overridepublic void run() {System.out.println("買水中...");try{TimeUnit.SECONDS.sleep(2);} catch (Exception e){e.printStackTrace();}System.out.println("買到水...");} }

注意：可以設置線程的加入時間join(long)，畢竟等不到雪月風花,人生都是有時差，只能后會無期了。

五、本地線程

1、基本概念

本地的線程變量，底層維護ThreadLocalMap存儲值：

static class Entry extends WeakReference<ThreadLocal<?>> {Object value;Entry(ThreadLocal<?> k, Object v) {super(k);value = v;} }

即以Key-Value鍵值對的方式存儲數據。如果對集合容器的源碼熟悉的話，這個Entry就是似曾相識感覺。

2、使用案例

public class ExtendThread05 {private static final ThreadLocal<Long> threadLocal = new ThreadLocal<>() ;private static void initBegin (){threadLocal.set(System.currentTimeMillis());}private static Long overTime (){return System.currentTimeMillis()-threadLocal.get();}public static void main(String[] args) throws Exception {ExtendThread05.initBegin();TimeUnit.SECONDS.sleep(3);System.out.println(ExtendThread05.overTime());} }

ThreadLocal提供線程內存儲變量的能力，并且綁定到當前線程，通過get和set方法就可以得到和設置當前線程對應的值。這個在web開發中是常見的應用。

六、守護線程

1、基本概念

守護線程是支持輔助型線程，主要在程序中起到調度和支持性作用，當Jvm中非守護線程全部結束，守護線程也就會結束。

2、使用案例

public class ExtendThread06 {public static void main(String[] args) throws Exception {InputStreamReader is = new InputStreamReader(System.in);BufferedReader br = new BufferedReader(is);String value = br.readLine();CheckThread checkThread = new CheckThread(value) ;checkThread.setDaemon(true);checkThread.start();System.out.println("Main End ...");} } class CheckThread extends Thread {private String spell ;public CheckThread (String spell){this.spell = spell ;}@Overridepublic void run() {if (spell.startsWith("cs")){System.out.println(spell+"：輸入正確");} else {System.out.println(spell+"：輸入錯誤");}try {TimeUnit.SECONDS.sleep(10);} catch (InterruptedException e){e.printStackTrace();}} }

注意：守護線程需要顯式調用setDaemon(true);方法，這里可以看到main線程結束，整合程序就結束了，絲毫理會休眠中的守護線程。如果打斷非守護線程的休眠，試試會不會拋你一臉異常？

七、線程異常處理

1、機制描述

按照Java中異常處理機制，拋異常逐級降低，線程的任務方法run沒有拋異常，那重寫或者實現的方法自然不能直接throws異常出去。多線程中推薦捕獲異常，可以針對性處理機制。

2、使用案例

public class ExtendThread07 {public static void main(String[] args) {TryThread tryThread = new TryThread();tryThread.setName("try-name");// 定義運行中異常處理策略MyExe myExe = new MyExe() ;tryThread.setUncaughtExceptionHandler(myExe);tryThread.start();} } class TryThread extends Thread {@Overridepublic void run() {try {Thread.sleep(1000);} catch (InterruptedException e){e.printStackTrace();}// 如何處理這里異常？Integer.parseInt("cicada") ;} } class MyExe implements Thread.UncaughtExceptionHandler {@Overridepublic void uncaughtException(Thread t, Throwable e) {System.out.println(t.getName()+"；異常："+e.getMessage());} }

通過實現UncaughtExceptionHandler接口，并且線程要指定自定義異常處理對象，也可以處理未檢查的異常。

八、源代碼地址

GitHub·地址 https://github.com/cicadasmile/java-base-parent GitEE·地址 https://gitee.com/cicadasmile/java-base-parent

總結

以上是生活随笔為你收集整理的Java并发编程(02)：线程核心机制，基础概念扩展的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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