新建線程

新建線程很簡(jiǎn)單。只要使用new 關(guān)鍵字創(chuàng)建一個(gè)線程對(duì)象，并且調(diào)用 start 方法啟動(dòng)線程。

Thread t = new Thread(); t.start();

注意：run 方法不是用來啟動(dòng)線程。如果調(diào)用 run 方法它只會(huì)作為普通方法來執(zhí)行，而不會(huì)開啟線程執(zhí)行。

終止線程

一般來說，線程在執(zhí)行完畢后就會(huì)結(jié)束，無須手工關(guān)閉。但凡是都有例外。Thread 類提供了一個(gè) stop 方法來終止線程。如果調(diào)用 stop 方法，就可以立即將一個(gè)線程終止。

目前 stop 方法已經(jīng)過期。因?yàn)?stop 方法太過于暴力，它會(huì)把執(zhí)行到一半的線程終止，此時(shí)可能會(huì)引起數(shù)據(jù)不一致問題。

舉例：對(duì)象 User 有 id、name 兩個(gè)屬性。寫線程總是把 id、name 寫成相同的值。當(dāng)寫線程在寫對(duì)象時(shí)，讀線程由于無法獲得鎖，因此必須等待，所以讀線程是看不見一個(gè)寫了一半的對(duì)象。此時(shí)，寫線程寫完id后，很不辛被 stop，此時(shí)對(duì)象 u 的 id 為1，而 name 任然為0，出于不一致狀態(tài)。而被終止的寫線程簡(jiǎn)單地講鎖釋放，度線程獲取到鎖后，讀取數(shù)據(jù)，于是讀到了 id=1 而 name=0 。

public class StopThreadTest {public static User u = new User();public static class User {private int id;private String name;public User() {this.id = 0;this.name = "0";}public User(int id, String name) {this.id = id;this.name = name;}public void setId(int id) {this.id = id;}public void setName(String name) {this.name = name;}public int getId() {return id;}public String getName() {return name;}@Overridepublic String toString() {return "User{" +"id=" + id +", name='" + name + '\'' +'}';}}public static class ChangeObjectThread extends Thread {@Overridepublic void run() {while (true) {synchronized (u) {int i = (int) (System.currentTimeMillis() / 1000);u.setId(i);try {Thread.sleep(100);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}u.setName(String.valueOf(i));}}}}public static class ReadObjectThread extends Thread {@Overridepublic void run() {while (true) {synchronized (u) {if (u.getId() != Integer.valueOf(u.getName())) {System.out.println(u.toString());}}}}}public static void main(String[] args) {try {new ReadObjectThread().start();while (true) {ChangeObjectThread thread = new ChangeObjectThread();thread.start();Thread.sleep(150);thread.stop();}} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}} }

打印結(jié)果：

User{id=1619771639, name='1619771638'} User{id=1619771640, name='1619771639'}

那么如果優(yōu)雅的停止一個(gè)線程，又不會(huì)產(chǎn)生數(shù)據(jù)不一致問題？可以考慮定義一個(gè)開關(guān)，通過開關(guān)去控制。

public class StopThreadTest {public static User u = new User();public static boolean stopme = true;public static class User {private int id;private String name;public User() {this.id = 0;this.name = "0";}public User(int id, String name) {this.id = id;this.name = name;}public void setId(int id) {this.id = id;}public void setName(String name) {this.name = name;}public int getId() {return id;}public String getName() {return name;}@Overridepublic String toString() {return "User{" +"id=" + id +", name='" + name + '\'' +'}';}}public static void stopMe(){stopme = false;}public static class ChangeObjectThread extends Thread {@Overridepublic void run() {while (stopme) {synchronized (u) {int i = (int) (System.currentTimeMillis() / 1000);u.setId(i);try {Thread.sleep(100);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}u.setName(String.valueOf(i));}}}}public static class ReadObjectThread extends Thread {@Overridepublic void run() {while (true) {synchronized (u) {if (u.getId() == Integer.valueOf(u.getName())) {System.out.println(u.toString());}System.out.println(u.toString());}}}}public static void main(String[] args) {try {new ReadObjectThread().start();while (true) {ChangeObjectThread thread = new ChangeObjectThread();thread.start();Thread.sleep(150);stopMe();}} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}} }

日志打印：

User{id=1619774686, name='1619774686'} User{id=1619774686, name='1619774686'} User{id=1619774686, name='1619774686'}

線程中斷

從表面上理解，中斷就是讓目標(biāo)線程停止執(zhí)行的意思，實(shí)際上并非如此。

嚴(yán)格來講，線程中斷并不會(huì)是線程立即退出，而是給線程發(fā)送一個(gè)通知，告知目標(biāo)線程，有人希望你退出。至于目標(biāo)線程是否退出，由目標(biāo)線程自己決定。

線程中斷三個(gè)方法：

// 中斷線程 public void interrupt(); // 判斷線程是否中斷 public boolean isInterrupted(); // 判斷線程是否中斷，并清楚當(dāng)前中斷狀態(tài) public static boolean interrupted();

interrupt() 方法通知目標(biāo)方法中斷，也就是設(shè)置中斷標(biāo)志位，中斷標(biāo)志位表示當(dāng)前線程已經(jīng)被中斷了；isInterrupted() 判斷當(dāng)前線程是否有被中斷；interrupted() 也是用來判斷當(dāng)前線程是否被中斷，但同時(shí)會(huì)清除當(dāng)前線程的中斷標(biāo)志位狀態(tài)。

public void interruptTest1(){try {Thread t = new Thread() {@Overridepublic void run() {while (true) {Thread.yield();}}};t.start();Thread.sleep(2000);t.interrupt();} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}}

線程t 雖然進(jìn)行了中斷，但是并沒有線程中斷后處理的邏輯，因此線程t 即使被中斷，但是這個(gè)中斷不會(huì)發(fā)生任何左右。

優(yōu)化：線程中斷就退出while

public void interruptTest2() {try {Thread t = new Thread() {@Overridepublic void run() {while (true) {// 判斷當(dāng)前線程是否被中斷 if (Thread.currentThread().isInterrupted()){System.out.println("Interrupted");break;}Thread.yield();}}};t.start();Thread.sleep(2000);t.interrupt();} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}}

等待和通知

為了支持多線程之間的協(xié)作，JDK 提供了兩個(gè)非常重要的接口線程等待 wait() 和通知 notify()。注意，這兩個(gè)方法不是在 Thread 類中，而是在 Object 類。這也意味著任何對(duì)象都能調(diào)用。

public final void wait() throws InterruptedException; public final native void notify();

當(dāng)一個(gè)對(duì)象實(shí)例調(diào)用wait 方法后，當(dāng)前線程就會(huì)在這個(gè)對(duì)象上等待。比如，線程A 中，調(diào)用了obj.wait() 方法，那么線程A 就會(huì)停止繼續(xù)執(zhí)行，轉(zhuǎn)為等待狀態(tài)。當(dāng)其他線程調(diào)用obj.notify() 方法為止結(jié)束等待狀態(tài)。此時(shí)obj 對(duì)象就儼然成為多個(gè)線程之間的有效通訊手段。

擴(kuò)展

面試題：多線程之間的通訊方式？

wait()、notify()

同步 synchronized

while 輪訓(xùn)

管道通信(PipedInputStream、PipedOutPutStream)

PS：清楚有這么一個(gè)東西即可，如何實(shí)現(xiàn)水平有限，可自行查閱。有錯(cuò)請(qǐng)指教

wait()、notify() 工作過程：如果一個(gè)線程調(diào)用了 object.wait() 方法，那么它就會(huì)進(jìn)入object 對(duì)象的等待隊(duì)列。在這個(gè)隊(duì)列中，可能會(huì)有多個(gè)線程。當(dāng)調(diào)用 object.notify() 被調(diào)用時(shí)，它會(huì)從這個(gè)等待隊(duì)列中，隨機(jī)選擇一個(gè)線程，并將它喚醒。同時(shí) Object 對(duì)象還提供了另一個(gè)方法 notifyAll() 方法，它和notify() 功能基本一致，不同的是notifyAll 會(huì)喚醒這個(gè)隊(duì)列中的所有等待的線程，而不是隨機(jī)選擇一個(gè)。

強(qiáng)調(diào)，調(diào)用wait() 方法必須在 snchronzied 語句中，無論是wait()、notify() 都需要先獲得鎖，當(dāng)執(zhí)行wait() 方法后，會(huì)釋放這個(gè)鎖。這樣做的目的是使得其他等待該鎖的線程不至于無法正常執(zhí)行。

public class WaitNotifyTest {final static Object object = new Object();public static class T1 extends Thread {@Overridepublic void run() {synchronized (object) {System.out.println(System.currentTimeMillis() + ": T1 start");try {System.out.println(System.currentTimeMillis() + ": T1 wait for object");object.wait();} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}System.out.println(System.currentTimeMillis() + ": T1 end");}}}public static class T2 extends Thread {@Overridepublic void run() {synchronized (object) {System.out.println(System.currentTimeMillis() + ": T2 start ! notify one thread");object.notify();System.out.println(System.currentTimeMillis() + ": T2 end");try {Thread.sleep(2000);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}}}}public static void main(String[] args) {T1 t1 = new T1();T2 t2 = new T2();t1.start();t2.start();}}

如上，兩個(gè)線程 t1、t2。t1 執(zhí)行 object.wait() 方法前，獲取object 對(duì)象鎖。因此，在執(zhí)行 object.wait() 是，它是持有 object 鎖，wait() 執(zhí)行后，t1 會(huì)進(jìn)入等待，并釋放 object 的鎖。t2 在執(zhí)行 notify() 之前也會(huì)先獲取 object 的對(duì)象鎖。t1 在得到 notify() 通知后，還是會(huì)先嘗試重新獲取 object 鎖。上述運(yùn)行日志打印：

1620273470618: T1 start 1620273470618: T1 wait for object 1620273470618: T2 start ! notify one thread 1620273470618: T2 end 1620273472620: T1 end

掛起和繼續(xù)執(zhí)行

掛起suspend 和繼續(xù)執(zhí)行resume 是一對(duì)相反的操作，被掛起suspend 的線程，必須要等到繼續(xù)執(zhí)行resume 操作后，才能繼續(xù)執(zhí)行。目前 suspend()、resume() 已經(jīng)過時(shí)，不推薦使用。

使用 suspend() 掛起線程會(huì)導(dǎo)致線程被暫停，同時(shí)并不會(huì)釋放任何鎖資源。此時(shí)，其他線程想要訪問被它暫用的鎖時(shí)，都會(huì)導(dǎo)致無法正常繼續(xù)執(zhí)行。直到對(duì)應(yīng)的線程進(jìn)行了resume() 操作，被掛起的線程才能繼續(xù)，從而其他阻塞的線程才可以繼續(xù)執(zhí)行。嚴(yán)重的情況是：它暫用的鎖不會(huì)被釋放，因此可能會(huì)導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)工作不正常。而且，對(duì)于被掛起的線程，從它的線程狀態(tài)上看，居然還是Runnable ，嚴(yán)重影響對(duì)系統(tǒng)當(dāng)前狀態(tài)的判斷。

public class SuspengResumeTest {public static Object object = new Object();static ChangeObjectThread t1 = new ChangeObjectThread("t1");static ChangeObjectThread t2 = new ChangeObjectThread("t2");public static class ChangeObjectThread extends Thread{public ChangeObjectThread(String name) {super.setName(name);}@Overridepublic void run() {synchronized (object) {System.out.println(System.currentTimeMillis() + " in "+ getName());Thread.currentThread().suspend();System.out.println(System.currentTimeMillis() + " in "+ getName());}}}public static void main(String[] args) {try {t1.start();Thread.sleep(1000);t2.start();t1.resume();t2.resume();t1.join();t2.join();} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}} }

結(jié)果打印：

1620285481858 in t1 1620285482859 in t1 1620285482859 in t2

通過日志發(fā)現(xiàn)，他們都獲取到了鎖。但是線程不會(huì)退出，而是是會(huì)掛起。雖然主函數(shù)已經(jīng)調(diào)用了 resume() ，但是由于事件先后順序的緣故，導(dǎo)致 t2 線程被永遠(yuǎn)掛起，并且占用了對(duì)象鎖。

優(yōu)化 suspend()、resume()：

public class SuspengResumeTest2 {public static Object object = new Object();public static class ChangeObjectThread extends Thread {volatile boolean suspendme = false;public void suspendsMe() {suspendme = true;}public void resumeMe() {suspendme = false;synchronized (this) {notify();}}@Overridepublic void run() {while (true) {synchronized (this) {while (suspendme) {try {wait();} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}}}synchronized (object) {System.out.println("in ChangeObjectThread");}Thread.yield();}}}public static class ReadObjectThread extends Thread{@Overridepublic void run() {while (true) {synchronized (object) {System.out.println("in ReadObjectThread");}Thread.yield();}}}public static void main(String[] args) {try {ChangeObjectThread t1 = new ChangeObjectThread();ReadObjectThread t2 = new ReadObjectThread();t1.start();t2.start();Thread.sleep(1000);t1.suspendsMe();System.out.println("suspend t1 2 sec");Thread.sleep(2000);System.out.println("resume t1");t1.resumeMe();} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}}}

等待線程結(jié)束join 和謙讓yield

很多時(shí)候，一個(gè)線程的執(zhí)行很可能需要依賴于另外一個(gè)或者多個(gè)線程執(zhí)行完畢之后才能繼續(xù)執(zhí)行。比如，日常工作需要產(chǎn)品先出需求文檔，然后召開需求評(píng)審，緊接著進(jìn)行軟件開發(fā)。JDK 提供了 join() 來實(shí)現(xiàn)這個(gè)功能。

public final void join() throws InterruptedException; public final synchronized void join(long millis) throws InterruptedException;

第一個(gè) join() 表示無限等待，他會(huì)一致阻塞當(dāng)前線程，直到目標(biāo)線程執(zhí)行完畢。

第二個(gè) join(long) 表示最大等待時(shí)間，如果超過給定時(shí)間目標(biāo)線程還在執(zhí)行，當(dāng)前線程也會(huì)因?yàn)椤暗炔患傲恕?#xff0c;而繼續(xù)往下執(zhí)行。

public class JoinTest {public volatile static int num = 1;public static class JoinThread extends Thread {@Overridepublic void run() {for (; num < 100000000; num++) ;}}public static void main(String[] args) {try {JoinThread joinThread = new JoinThread();joinThread.start();joinThread.join();System.out.println("num :" + num);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}}}

結(jié)果打印：

num :100000000

如果把 joinThread.join(); 注釋掉，查看日志 num :1 。

主函數(shù)在等待 joinThread 線程執(zhí)行完畢再繼續(xù)執(zhí)行，此時(shí) num 為 100000000。

擴(kuò)展

join() 的本質(zhì)是讓調(diào)用線程 wait() 在當(dāng)前線程對(duì)象實(shí)例上。源碼：

public final void join() throws InterruptedException {join(0); } public final synchronized void join(long millis) throws InterruptedException {long base = System.currentTimeMillis();long now = 0;if (millis < 0) {throw new IllegalArgumentException("timeout value is negative");}if (millis == 0) {while (isAlive()) {wait(0);}} else {while (isAlive()) {long delay = millis - now;if (delay <= 0) {break;}wait(delay);now = System.currentTimeMillis() - base;}}}

可以看到，它讓調(diào)用線程在當(dāng)前線程對(duì)象上進(jìn)行等待。當(dāng)線程執(zhí)行完成后，被等待的線程會(huì)在退出前調(diào)用 notifyAll() 通知所有的等待線程繼續(xù)執(zhí)行。因此，不建議直接在 Thread 對(duì)象實(shí)例上使用類似于 wait()和notify() 等方法，因?yàn)檫@有可能影響系統(tǒng)API的工作。

Thread 類中的另一個(gè)方法 yield()，定義：

public static native void yield();

靜態(tài)方法，一大執(zhí)行，它會(huì)使得當(dāng)前線程讓出CPU。但是要注意，讓出CPU 并不表示當(dāng)前線程不執(zhí)行。當(dāng)前線程在讓出CPU 后，還會(huì)進(jìn)行CPU 資源的爭(zhēng)奪，能夠再次被分配就不一定了。因此，Thread.yield() 的調(diào)用就好像再說，我已經(jīng)完成了一些最重要的工作了，可以休息一下了，可以給其他線程一些工作機(jī)會(huì)！

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的《Java 高并发》04 线程的基本操作的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

如果覺得生活随笔網(wǎng)站內(nèi)容還不錯(cuò)，歡迎將生活随笔推薦給好友。