线程

牧歌2023/11/14...大约 6 分钟

线程

线程状态转换

线程的创建

继承Thread
实现Runnable接口
实现Callable接口

线程的生命周期

新建状态(New)

创建一个线程对象后，该线程对象就处于新建状态，此时它不能运行，与其他Java对象一样，仅仅由Java虚拟机为其分配了内存，没有表现出任何线程的动态特征。

就绪状态(Runnable)

当线程对象调用了start()方法后，该线程就进入就绪状态。处于就绪状态的线程位于线程队列中，此时它只是具备了运行的条件，能否获得CPU的使用权并开始运行，还需要等待系统的调度。

运行状态(Running)

如果处于就绪状态的线程获得了CPU的使用权，并开始执行run()方法中的线程执行体，则该线程处于运行状态。一个线程启动后，它可能不会一直处于运行状态，当运行状态的线程使用完系统分配的时间后，系统就会剥夺该线程占用的CPU资源，让其他线程获得执行的机会。需要注意的是，只有处于就绪状态的线程才可能转换到运行状态。

阻塞状态(Blocked)

一个正在执行的线程在某些特殊情况下，如被人为挂起或执行耗时的输入/输出操作时，会让出CPU的使用权并暂时中止自己的执行，进人阻塞状态。线程进人阻塞状态后，就不能进入排队队列。只有当引起阻塞的原因被消除后，线程才可以转入就绪状态。

下面就列举一下线程由运行状态转换成阻塞状态的原因，以及如何从阻塞状态转换成就绪状态。

当线程试图获取某个对象的同步锁时，如里该销被其他线程所持有，则当前线程会进入阻塞状态，如果想从阻塞状态进入就绪状态就必须获取到其他线程所持有的锁。
当线程调用了一个阻塞式的I/O方法时，该线程就会进入阻寒状态，如果想进入就绪状态就必须要等到这个阻塞的I/O方法返回。
当线程调用了某个对象的wait()方法时，也会使线程进入阻塞状态，如果想进入就绪状态就需要使用notify()方法唤醒该线程。
当线程调用了Thread的sleep(long millis)方法时，也会使线程进入阻塞状态，在这种情况下，只需等到线程睡眠的时间到了后，线程就会自动进入就绪状态。
当在一个线程中调用了另一个线程的join()方法时，会使当前线程进入阻塞状态，在这种情况下，需要等到新加入的线程运行结束后才会结束阻塞状态，进入就绪状态。

需要注意的是，线程从阻塞状态只能进入就绪状态，而不能直接进人运行状态，也就是说，结束阻塞的线程需要重新进入可运行池中，等待系统的调度。

死亡状态(Terminated)

如果线程调用stop()方法或nun()方法正常执行完毕，或者线程抛出一个未捕获的异常(Exception)错误(Error)，线程就进入死亡状态。一旦进入死亡状态，线程将不再拥有运行的资格，也不能再转换到其他状态。

如何实现线程的同步

同步方法，使用 synchronized关键字，可以修饰普通方法、静态方法，以及语句块。
同步代码块，用synchronized关键字修饰语句块。被该关键字修饰的语句块会自动被加上内置锁，从而实现同步
使用特殊域变量(volatile)实现线程同步。
使用重入锁实现线程同步，在JavaSE5.0中新增了一个java.util.concurrent包来支持同步。
使用局部变量实现线程同步，如果使用ThreadLocal管理变量，则每一个使用该变量的线程都获得该变量的副本，副本之间相互独立，这样每一个线程都可以随意修改自己的变量副本，而不会对其他线程产生影响。

共享内存：线程之间共享程序的公共状态，线程之间通过读-写内存中的公共状态来隐式通信。（volatile共享内存）
消息传递：线程之间没有公共的状态，线程之间必须通过明确的发送信息来显示的进行通信。（wait/notify等待通知方式、join方式）
管道流（管道输入/输出流的形式）

能停止的线程--异常法

有了前面学习过的知识点，就可以在线程中用for语句来判断一下线程是否是停止状态，如果是停止状态，则后面的代码不再运行即可：

public class MyThread extends Thread {  
    public void run(){  
        super.run();  
        for(int i=0; i<500000; i++){  
            if(this.interrupted()) {  
                System.out.println("线程已经终止， for循环不再执行");  
                break;  
            }  
            System.out.println("i="+(i+1));  
        }  
  
        System.out.println("这是for循环外面的语句，也会被执行");  
    }  
}
  
public class Run {  
    public static void main(String args[]){  
        Thread thread = new MyThread();  
        thread.start();  
        try {  
            Thread.sleep(2000);  
            thread.interrupt();  
        } catch (InterruptedException e) {  
            e.printStackTrace();  
        }  
    }  
}

运行结果：

...  
i=180136  
i=180137  
i=180138  
i=180139  
线程已经终止， for循环不再执行  
这是for循环外面的语句，也会被执行

上面的示例虽然停止了线程，但如果for语句下面还有语句，还是会继续运行的。

如何解决语句继续运行的问题呢？看一下更新后的代码：

public class MyThread extends Thread {  
    public void run(){  
        super.run();  
        try {  
            for(int i=0; i<500000; i++){  
                if(this.interrupted()) {  
                    System.out.println("线程已经终止， for循环不再执行");  
                        throw new InterruptedException();  
                }  
                System.out.println("i="+(i+1));  
            }  
  
            System.out.println("这是for循环外面的语句，也会被执行");  
        } catch (InterruptedException e) {  
            System.out.println("进入MyThread.java类中的catch了。。。");  
            e.printStackTrace();  
        }  
    }  
}

使用Run.java运行的结果如下：

...  
i=203798  
i=203799  
i=203800  
线程已经终止， for循环不再执行  
进入MyThread.java类中的catch了。。。  
java.lang.InterruptedException  
 at thread.MyThread.run(MyThread.java:13)

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wangwenlei Owen wenleiwang

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1.什么是线程通信

2.为什么需要线程通信

3.线程通信的方式种类

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