一、创建线程的四种方法
首先,所有的创建线程的方式都是基于Thread类来实现,每个线程都必须通过 Thread 类的构造方法创建,并实现 run() 方法来执行线程的任务。
- 继承Thread类实现多线程
继承类Thread是支持多线程的功能类,只要创建一个子类就可以实现多线程的支持。
所有的java程序的起点是main方法,所以线程一定有自己的起点,那这个起点就是run方法;因为多线程的每个主体类之中必须重写Thread的run方法。
这个run方法没有返回值,那就说明线程一旦开始就一直执行不能返回内容。
多线程启动的唯一方法是调用Thread的start方法,如果调用的是run方法就是普通run方法的调用(调用此方法执行的是run方法体)。
总结:使用Thread类的start方法不仅仅启动多线程的执行代码,还要从不同操作系统中分配资源。
步骤:
- 创建一个继承于Thread类的子类
- 重写Thread类的run() --> 将此线程执行的操作声明在run()中
- 创建Thread类的子类的对象
- 通过此对象调用start():start()作用①启动当前线程 ② 调用当前线程的run()
继承Thread类(java不支持多继承)
public class ExtendsThread extends Thread {
@Override
public void run() {System.out.println('用Thread类实现线程');}
}
- 实现Runnable(优先使用)
Java具有单继承局限,所有的Java程序针对类的继承都应该是回避,那么线程也一样,为了解决单继承的限制,因此才有Runnable接口。
使用方法:让一个类实现Runnable接口即可,并且也需要覆写run()方法。
疑问:但是此接口只有run方法,没有start方法,怎么启动多线程呢?
不管任何情况下,如果要想启动多线程一定要依靠Thread类完成,在Thread类中有参数是Runnable参数的构造方法:Thread(Runnable target) 接收的是Runnable接口,可以创建一个参数是Runnable实现类的Thread类,调用start方法启动。
总结:实现Runnable接口来写多线程的业务类,用Thread来启动多线程。
实现 Runnable 接口(优先使用)
public class RunnableThread implements Runnable {
@Override
public void run() {System.out.println('用实现Runnable接口实现线程');}
}
- 实现Callable接口
实现Callable接口(有返回值可抛出异常)
步骤:
- 实现Callable接口
- 重写里面的Call方法(注意是Call不是Run)
- 创建Callable实现类的对象
- 将实现类对象作为参数传递给FutureTask构造函数
- 将FutureTask对象作为参数传递给Thread构造函数(因为FutureTask实现了Runnable接口,所以可以这么传)
- 调用Thread类的start方法
//class CallableTask implements Callable<Integer> {
//@Override
//public Integer call() throws Exception { return new Random().nextInt();}
//}
@Override
public Object call() throws Exception {
System.out.println("CallableImpl");
return "我是Call方法的返回值";
}
public static void main(String[] args) {
CallableImpl callable=new CallableImpl();
FutureTask<Object> futureTask=new FutureTask<>(callable);
Thread thread=new Thread(futureTask);
需要注意一件事:
FutureTask类中的get方法获取返回值只能执行一次
而且,如果使用了这个方法但是线程还没有运行到可以返回的那行代码,那么就会一直阻塞
比如如果我在这里执行了如下代码:
Object result=futureTask.get();
那么就永远阻塞了
当然,我更想说的是,如果你使用的是这种方法创建线程并且需要返回值的话,里面就别写死循环
否则就是死锁在召唤
thread.start();
try {
Object result=futureTask.get();
System.out.println(result);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
} catch (ExecutionException e) {
e.printStackTrace();
}
}
如何理解实现Callable接口的方式创建多线程比实现Runnable接口创建多线程方式强大?
- call()可以返回值的。
- call()可以抛出异常,被外面的操作捕获,获取异常的信息
- Callable是支持泛型的
- 线程池
创建线程池方法:
- 通过
ThreadPoolExecutor
构造函数来创建(推荐)。 - 通过
Executor
框架的工具类Executors
来创建。
(底层都是实现run方法)
static class DefaultThreadFactory implements ThreadFactory {
DefaultThreadFactory() {
SecurityManager s = System.getSecurityManager();
group = (s != null) ? s.getThreadGroup() : Thread.currentThread().getThreadGroup();
namePrefix = "pool-" + poolNumber.getAndIncrement() +"-thread-";
}
public Thread newThread(Runnable r) {
Thread t = new Thread(group, r,namePrefix + threadNumber.getAndIncrement(),0);
if (t.isDaemon()) t.setDaemon(false); //是否守护线程
if (t.getPriority() != Thread.NORM_PRIORITY) t.setPriority(Thread.NORM_PRIORITY); //线程优先级
return t;
}
}
好处:
- 1.提高响应速度(减少了创建新线程的时间)
- 2.降低资源消耗(重复利用线程池中线程,不需要每次都创建)
- 3.便于线程管理
二、Thread类及常见方法
在Java中,Thread类是实现多线程的关键类之一。Thread 类是 JVM 用来管理线程的一个类,换句话说,每个线程都有一个唯一的 Thread 对象与之关联,即Java代码中的Thread对象和操作系统中的线程是一一对应的。 而 Thread 类的对象就是用来描述一个线程执行流的,JVM 会将这些 Thread 对象组织起来,用于线程调度,线程管理。
1、构造方法
方法 | 说明 |
Thread() | 创建线程对象 |
Thread(Runnable target) | 使用 Runnable 对象创建线程对象 |
Thread(String name) | 创建线程对象,并命名 |
Thread(Runnable target, String name) | 使用 Runnable 对象创建线程对象,并命名 |
2、其他方法
返回值类型 | 方法名 | 说明 |
long | getId() | 返回线程标识符Id |
String | getName() | 返回线程名称 |
Thread.State | getState() | 返回线程状态 |
int | getPriority() | 返回线程优先级 |
boolean | isDaemon() | 判断是否为后台线程 |
boolean | isAlive() | 判断线程是否存活 |
boolean | isInterrupted() | 判断线程是否被中断 |
3、启动线程
run() 和start() 很多人容易搞混这两个方法的关系,只有调用了 start()方法,才会表现出多线程的特性,不同线程的 run()方法里面的代码交替执行。如果只是调用 run()方法,那么代码还是同步执行的,必须等待一个线程的 run()方法里面的代码全部执行完毕之后,另外一个线程才可以执行其 run()方法里面的代码。
4、线程睡眠
sleep()方法让当前正在执行的线程休眠(暂停执行),提到sleep()就得提一下它和wait()的区别了。
- wait 方法必须在 synchronized 保护的代码中使用,而 sleep 方法并没有这个要求。
- wait 方法会主动释放锁,在同步代码中执行 sleep 方法时,并不会释放锁。
- wait 方法意味着永久等待,直到被中断或被唤醒才能恢复,不会主动恢复,sleep 方法中会定义一个时间,时间到期后会主动恢复。
- wait/notify 是 Object 类的方法,而 sleep 是 Thread 类的方法。
三、线程的状态
线程状态:创建、就绪、运行、阻塞、死亡
- 新建状态(New) :线程对象被创建后,就进入了新建状态。例如,Thread thread = new Thread()。
- 就绪状态(Runnable): 也被称为“可执行状态”。线程对象被创建后,其它线程调用了该对象的start()方法,从而来启动该线程。例如,thread.start()。处于就绪状态的线程,随时可能被CPU调度执行。
- 运行状态(Running):线程获取CPU权限进行执行。需要注意的是,线程只能从就绪状态进入到运行状态。
- 阻塞状态(Blocked):阻塞状态是线程因为某种原因放弃CPU使用权,暂时停止运行。直到线程进入就绪状态,才有机会转到运行状态。阻塞的情况分三种: (1)、等待阻塞:运行的线程执行wait方法,该线程会释放占用的所有资源,JVM会把该线程放入"等待池"中。进入这个状态后,是不能自动唤醒的,必须依靠其他线程调用notify或notifyAll方法才能被唤醒,wait是object类的方法 (2)、同步阻塞:运行的线程在获取对象的同步锁时,若该同步锁被别的线程占用,则JVM会把该线程放入"锁池"中。 (3)、其他阻塞:运行的线程执行sleep或join方法,或者发出了I/O请求时,JVM会把该线程置为阻塞状态。当sleep状态超时、join等待线程终止或者超时、或者l/O处理完毕时,线程重新转入就绪状态。sleep是Thread类的方法
- 死亡状态(Dead):线程执行完了或者因异常退出了run()方法,该线程结束生命周期。