Java 多线程基础
1. 创建线程
1.1 通过 Runnable 接口创建
实现
Runnable接口1
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3class Myrunnable implement Runnable {
run();
}
创建
Runnable对象1
Runnable r = new Myrunnable();
由 Runnable 对象创建 Thread 对象
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Thread t = new Thread(r);
启动线程
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t.start();
不能直接调用
run()方法，应调用Thread.start()方法来间接调用 run 方法
1.2 通过继承 Thread 类实现
实现继承类
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5public class MyThread extends Thread {
public void run() {
// Do works
}
}构造类实例
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4public void static main(Sting [] args) {
MyThread my = new MyThread();
Thread t = new Thread(my);
}通过
start()方法开启线程1
t.start();
2. 中断线程
Java 使用中断来执行终止线程的作用；
但是，当一个线程接收到终止信号时，它可以选择对于中断信号的响应方式，这就带来了很好的扩展性。
但同时也带来了一些疑惑的地方。
2.1 中断置位和检测
使用
Thread.currentThread()方法获取到当前运行的线程关于
Thread.currentThread()方法：
此方法的官方解释是：Return the current executing Thread reference.
所谓的当前线程指的是：运行当前代码段的线程，由于一段代码只能在一个线程中运行，如果使用多个线程同时执行同一段代码时，那么这个方法获取到的就是执行当前代码段的线程，叫做当前线程。
注意，这个方法如果不在子线程中（即run()方法中），那么获取到的就一直是主线程（main）
需要特别注意的是，不同线程不允许访问同一个变量，否则会引起竞争冒险使用
interrupt()将中断布尔值置为trueJava 的中断线程实际上是将线程内置的一个
boolean值置为true，以此来表示该线程已被中断。
当我们需要中断一个线程时，就调用该方法将线程内部的中断布尔值置为true。
线程会在适当时候轮询这个布尔值，同时响应中断操作。注意这个动作是Thread官方类库中自带的。使用
isInterrupted()来查询当前线程的中断布尔值一个好的
run()方法应该包含对中断的检测，如果检测到中断，那么就应该进行响应。
一般来说，应该放弃当前正在进行的工作，进行清理后将线程终止。但是如果需要在
run()中执行sleep()方法，那么就没有必要检测中断状态，因为sleep()方法在被中断时，会抛出InterruptedException，那么只需捕获这个异常进行处理即可。关于
interrupted()和isInterrupted()isInterrupted()方法检测中断状态，但是不会影响中断状态的值。interrupted()方法检测中断状态，同时将中断状态清除。
需要注意的是，sleep()wait()方法在抛出InterruptedException之后，都会将中断状态清除。
对于这种状况，我们就需要对其进行一些处理。
2.2 关于 InterruptedException 异常
2.2.1 抛出时机
当线程同时位于阻塞和中断状态时，抛出。
即，当线程调用 sleep() wait() join() 等方法时被中断，那么抛出异常。
一般来说，如果一个方法可以抛出 InterruptedException，那么说明这个方法的当前线程是可以被中断（取消）的。
2.2.2 InterruptedException 的处理
不捕捉该异常，改为向上层抛出。
这在很多基础类库的方法中很常见，比如
sleep().
通过将这个方法传送给更高级的调用者，让高层面的调用方法对其进行处理。1
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3public void putTask(Task r) throws InterruptedException {
queue.put(r);
}执行清理后，将该异常抛出。
这种逻辑常常在一些第三方的并发库中，为了避免由于异常导致的数据缺失，进行一些必要的清理、保存操作后，将异常传给调用者。
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19public void matchPlayers() throws InterruptedException {
try {
Player playerOne, playerTwo;
while (true) {
playerOne = playerTwo = null;
// Wait for two players to arrive and start a new game
playerOne = players.waitForPlayer(); // could throw IE
playerTwo = players.waitForPlayer(); // could throw IE
startNewGame(playerOne, playerTwo);
}
}
catch (InterruptedException e) {
// If we got one player and were interrupted, put that player back
if (playerOne != null)
players.addFirst(playerOne);
// Then propagate the exception
throw e;
}
}捕捉中断后，重新将中断置位
当不便抛出中断时，比如通过实现
Runnable接口定义的任务。
此时，就要重新将中断置位，以便高层代码能了解到中断的发生。1
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20public class TaskRunner implements Runnable {
private BlockingQueue<Task> queue;
public TaskRunner(BlockingQueue<Task> queue) {
this.queue = queue;
}
public void run() {
try {
while (true) {
Task task = queue.take(10, TimeUnit.SECONDS);
task.execute();
}
}
catch (InterruptedException e) {
// Restore the interrupted status
Thread.currentThread().interrupt();
}
}
}当且仅当已知线程即将退出时，才能生吞线程
这种线程首先必须是由继承
Thread实现的，而不是Runnable实现的，或者其他通用代码库中的方法。
应在两处轮询中断状态，确保其一定会退出1
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20public class PrimeProducer extends Thread {
private final BlockingQueue<BigInteger> queue;
PrimeProducer(BlockingQueue<BigInteger> queue) {
this.queue = queue;
}
public void run() {
try {
BigInteger p = BigInteger.ONE;
// 两处轮询中断状态
while (!Thread.currentThread().isInterrupted())
queue.put(p = p.nextProbablePrime());
} catch (InterruptedException consumed) {
/* Allow thread to exit */
}
}
public void cancel() { interrupt(); }
}
3. 线程的生命周期
新建
当线程被
new的时候可运行
当调用
start()方法后，进入可运行状态运行
当线程经调度器获得资源时，进入运行状态
阻塞状态
当
sleep()wait()join()方法调用，和等待锁或者等待 IO 输入 时，进入阻塞状态。
注意，join()方法会导致调用这个方法的线程阻塞，如果线程t1调用t2.join()，那么t1将进入阻塞状态，直到t2执行完毕。
使用yeild()方法不会使线程被阻塞，它只是让当前运行的线程放弃资源，重新进入可运行状态，接受调度器的重新调度。终止状态
仅有两种情况会使得线程终止。
一是run()方法执行完毕。
一是由于未捕获的异常造成的线程终止。
3.1 Java 如何终止一个线程
对于会引起
InterruptedException的方法对于这种方法，直接对
InterruptedException进行捕获即可。
注意如果产生异常的方法在一个循环之中，那么就要break出来。
注意要将中断状态再次置位，否则如果在一个嵌套循环里面发生中断的话，那么将得不到正确处理。对于不会引起
InterruptedException的方法对于这种方法，我们可以通过在执行真正的工作前，先轮询中断状态的布尔变量。如果中断状态已经被置位了，那么就执行退出。
但是这样会造成一定程度的延时性，所以最好还是通过异常进行处理。
例如：1
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11public void run() {
try {
while(!Thread.currentThread().isInterrupted()) {
// ...
}
} catch (InterruptedException consumed) {
/* Allow thread to exit */
}
}
public void cancel() { interrupt(); }对于被
IO阻塞的方法对于这种方法，当中断发生时，它会产生
InterruptedIOException。
通过类似捕获InterruptedException的方法来捕获InterruptedIOException。
但是要注意，由于中断的发生，我们需要同时关闭这个线程所占有的 IO 流，此时，我们要重载interrupt()方法，使其能够关闭 IO 流，同时引起IOException的发生。
所以对于IOException，我们就需要判断是否是由于中断引起的IOException1
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36import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
import java.io.InterruptedIOException;
public class BlockedOnIO extends Thread {
private final InputStream in;
public BlockedOnIO(InputStream in) {
this.in = in;
}
public void interrupt() {
super.interrupt();
try {
in.close();
} catch (IOException e) {} // quietly close
}
public void run() {
try {
System.out.println("Reading from input stream");
in.read();
System.out.println("Finished reading");
} catch (InterruptedIOException e) {
Thread.currentThread().interrupt();
System.out.println("Interrupted via InterruptedIOException");
} catch (IOException e) {
if (!isInterrupted()) {
e.printStackTrace();
} else {
System.out.println("Interrupted");
}
}
System.out.println("Shutting down thread");
}
}
4. 线程属性
4.1 优先级
- 系统会优先调用高优先级的线程
- 线程优先级高度依赖系统实现，由系统线程优先级映射到 Java 虚拟机上
4.2 守护线程
- 守护线程用于给其他线程提供服务，例如发送定时信号等。
- 守护线程由于很容易中断，不应访问固有资源（例如文件、数据库等）
setDaemon()方法必须在线程开始前调用- 当程序中只存在守护线程时，JVM 退出，守护线程一并终止
- 典型应用：GC（垃圾回收），保持长连接等。
4.3 uncaughtExceptionHandler
线程的
run()方法不能抛出任何被检测的异常未捕获的异常会被
uncaughtExceptionHandler捕获可以使用特定的方法设置处理器，如果未设置，则为空
任何线程默认情况同属于一个线程组
线程组（
ThreadGroup）默认实现了一个处理器，其对应方法按照如下逻辑进行工作如果有父线程组，那么就采用父线程组的处理器
否则，如果
getDefaultExceptionHandler()方法部位空，那么则调用该处理器。否则，如果线程已经死亡，则什么都不做
否则，将线程的名字和对应的栈轨迹输出到
System.err上。这也是我们通常见到的情景。
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