Java多线程(二)线程的创建及线程的生命周期

在多线程(一)中,我们简要地介绍了线程基本知识,下面主要介绍创建线程的两种方法,并分析线程的几种基本状态。

创建线程的两种方法##

第一种 是将类声明成Thread的子类的方式####

该子类必须重写 Thread 类的 run 方法,接下来new这个对象的实例。然后调用start()方法创建并启动线程。需要注意的是:程序是在调用start()方法之后,才开辟了一个子线程,并执行run方法。如果你直接调run方法(比如在main方法最下面写上m1.run();),它就是在主线程中执行的,而且是要比开辟三个线程要快的,这就说明新线程创建的过程不会阻塞主线程的后续执行。
多线程最经典例子:售票系统。

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        MyTicketThread m1= new MyTicketThread("1 号售票窗口");
        MyTicketThread m2= new MyTicketThread("2 号售票窗口");
        MyTicketThread m3= new MyTicketThread("3 号售票窗口");
        m1.start();
        m2.start();
        m3.start();
    }
}
class MyTicketThread extends Thread {
    private int ticket = 8; // 8张票
    private String ticketWindowName; // 卖票窗口

    public MyTicketThread(String ticketWindowName) {
        this.ticketWindowName = ticketWindowName;
    }
    @Override
    public void run(){
        for(int i = 0;i < 100; i++){
            if(this.ticket > 0){
                System.out.println(this.ticketWindowName + "卖票---->" + (this.ticket--));
            }
        }
    }
}

注意:同一个Thread不能重复调用start方法,会出现java.lang.IllegalThreadStateException异常。

可以看到三条线程正在并发执行(电脑配置较好的,效果不明显,要多运行几次)。可以看到每个窗口都卖了8张票,这符合卖票的逻辑么?接着让我们看看实现Runnable接口的并发方式。

1 号售票窗口卖票---->8
1 号售票窗口卖票---->7
1 号售票窗口卖票---->6
1 号售票窗口卖票---->5
2 号售票窗口卖票---->8
2 号售票窗口卖票---->7
2 号售票窗口卖票---->6
2 号售票窗口卖票---->5
2 号售票窗口卖票---->4
2 号售票窗口卖票---->3
2 号售票窗口卖票---->2
2 号售票窗口卖票---->1
1 号售票窗口卖票---->4
1 号售票窗口卖票---->3
1 号售票窗口卖票---->2
1 号售票窗口卖票---->1
3 号售票窗口卖票---->8
3 号售票窗口卖票---->7
3 号售票窗口卖票---->6
3 号售票窗口卖票---->5
3 号售票窗口卖票---->4
3 号售票窗口卖票---->3
3 号售票窗口卖票---->2
3 号售票窗口卖票---->1

第二种 通过实现Runnable接口的方式####

重写run()方法,然后调用new Thread(runnable)的方式创建一个线程,然后调用start()方法启动线程。

public class TestRunnable {
    public static void main(String[] args) {

        MyThread myThread = new MyThread();
        Thread t1 = new Thread( myThread, "1 号售票窗口");
        Thread t2 = new Thread( myThread, "2 号售票窗口");
        Thread t3 = new Thread( myThread, "3 号售票窗口");
        t1.start();
        t2.start();
        t3.start();
    }
}
class MyThread implements Runnable{
    private int ticket = 8; // 还是8张票
    private String ticketWindowName; // 售票窗口
    @Override
    public void run(){
        for(int i = 0;i < 100; i++){
            if(this.ticket>0){
                System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "卖票---->" + (this.ticket--));
            }
        }
    }
}

注意:Runnable接口只能通过Thread的静态方法Thread.currentThread()取得当前的Thread对象,再调用getName()方法,来取得当前线程的名字。

可以看到是三个售票窗口共同把八张票卖完了。

1 号售票窗口卖票---->8
1 号售票窗口卖票---->6
1 号售票窗口卖票---->5
1 号售票窗口卖票---->4
3 号售票窗口卖票---->3
3 号售票窗口卖票---->1
2 号售票窗口卖票---->7
1 号售票窗口卖票---->2

两种方式的结果为什么会不同呢?####

第一种,MyTicketThread继承Thread类的,我们是创建了三个MyTicketThread的实例,同时开辟了三个线程,让三个售票窗口都去执行“卖8张票”的任务,他们是各自卖各自的票,最后都卖完了8张票。

第二种实现Runnable的, 我们是创建了一个MyThread的实例,相当于建了“卖8张票”的任务,下面开辟了三个线程,相当于三个售票窗口去执行这个任务。

其实这完全是两个不同的方式来实现多线程,一个是多个线程分别完成自己的任务,一个是多个线程共同完成一个任务。

实现Runnable接口比继承Thread类所具有的优势:####

  1. 适合多个相同的程序代码的线程去处理同一个资源。
  2. 增加程序的健壮性,代码可以被多个线程共享,代码和数据独立。

这种情况下第二种是很好的选择,但是目前他也是不安全的,我们这里才8张票而已,如果是成千上万张票呢?下面的博客我们会继续优化这个例子。

线程的不同状态即线程的生命周期###

我们每次运行上面的例子,三个线程的执行顺序都不一样,这是为什么呢?这是因为执行start方法的调用后,并不是立即执行多线程代码,而是使得该线程变为可运行状态(Runnable),什么时候运行是由操作系统决定的。此时三个线程都在争夺系统资源,谁先运行,还真不一定。实际上所有的多线程代码执行顺序都是不确定的,每次执行的结果都是随机的。从这里我们引申出线程的不同的运行状态,详见下图。

Snip20170316_1.png

  1. 新建状态(New):新创建了一个线程对象。
  2. 就绪状态(Runnable):线程对象创建后,其他线程调用了该对象的start()方法。该状态的线程位于可运行线程池中,变得可运行,等待获取CPU的使用权。
  3. 运行状态(Running):就绪状态的线程获取了CPU,执行程序代码。
  4. 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:
    (一)、等待阻塞:运行的线程执行wait()方法,JVM会把该线程放入等待池中。(wait会释放持有的锁)
    (二)、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。
    (三)、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I/O处理完毕时,线程重新转入就绪状态。(注意,sleep是不会释放持有的锁)
  5. 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。

在后面更新中,我们会结合具体事例,详细介绍阻塞状态下各种方法的用法。
写完喽!ㄟ(▔,▔)ㄏㄟ(▔,▔)ㄏㄟ(▔,▔)ㄏ


知识重在总结和梳理,只有不断地去学习并运用,才能化为自己的东西。当你能为别人讲明白的时候,说明自己已经掌握了。

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Java中的多线程(三)关于多线程管理的相关函数说明
Java中的多线程(一)多线程基础之进程、线程、并发、并行。
参考文章:http://www.cnblogs.com/GarfieldEr007/p/5746362.html

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