Java学习笔记之线程
线程的定义
线程有两种定义方法:一是继承Thread类;二是实现Runabble接口。
继承Thread类定义线程
在Thread类中有一个run方法,定义的线程需要重写这个方法。在重写run方法时,可以定义该线程所执行的语句。当线程启动时,run方法中的语句就会成为一个独立的线程。
public class LianXi extends Thread {
public void run(){
System.out.println("通过继承Thread类定义线程!");
}
}
继承Thread类定义线程后创建线程对象:
LianXi x=new LianXi();
从创建的线程对象中可以看出,创建对象的方法和创建普通对象的方法是一样的。
实现Runnable接口定义线程
在Runable接口中也有一个run方法,该run方法就会作为线程的一个执行方法。
public xlass LianXi2 implements Runnable {
public void run(){
System.out.println("通过实现Runnable接口定义线程")
}
}
在使用Runnable接口定义线程的方法中,要想创建线程对象需要借助Thread类。Thread类具有四个构造器 ,最常用的就是具有一个参数的构造器,这就是实现Runnable接口对象的构造器。创建线程对象的程序如下:
LianXi2 x1=new LianXi2();
Thread t=new Thread(x1);
运行线程
启动线程
想要启动一个线程需要调用线程对象的start方法。
class MyRunnable implements Runnable {
//定义一个run线程方法 public void run()
{
System.out.println("这是一个正确的启动线程的程序"); }
}
public class XianCheng4 {
public static void main(String args[]) {
MyRunnable mr=new MyRunnable(); Thread t=new Thread(mr);
t. start (); //启动线程
} }
在上面的实例中我们可以看到,程序运行时调用的是start方法,运行的则是run方法。整个程序之所以这么设计体现了java的多线程的概念。在调用start方法后就启动了一个线程,该线程是和main方法并列的线程,这样一来整个程序中就有了两个线程变成了多线程程序。
注意:线程只能被启动一次,即只能调用一次start方法。当多次启动线程,也就是多次调用start方法时就会发生异常。
同时运行多个线程
class MyRunnable implements Runnable {
//定义一个run线程方法 public void run()
{
System.out.println("这是一个正确的启动线程的程序"); }
}
public class XianCheng4 {
public static void main(String args[]) {
MyRunnable mr=new MyRunnable(); Thread t=new Thread(mr);
t. start (); //启动线程
} }
在同时运行多个线程时,运行的结果是不唯一的。因为程序在运行编译时有很多不确定的因素,首先就是线程的执行顺序是不确定的,线程间交替也是不确定的。
线程的生命周期
线程是存在生命周期的。线程的生命周期分为五种不同的状态,分别是新建状态、准备状态、运行状态、等待/阻塞状态和死亡状态。
新建状态
当一个线程被创建后,线程就处于新建状态。处于该状态的线程在调用了start方法之后,进入准备状态。从新建状态只能进入准备状态,不能从其他状态进入新建状态。
准备状态
从新建状态调用start方法进入准备状态的线程随时都可能被选中进入运行状态,从而执行线程。不过处于准备状态的线程不止一个,对于那一个线程被选中进入运行状态是不确定的。另外,在等待/阻塞状态的线程被解除等待和阻塞后不能直接进入运行状态,而是要进入准备状态让系统来进行选择。
运行状态
处于准备状态的线程一旦被系统选中之后就进入了运行状态,同时线程获取了CPU的时间。在运行状态的线程将执行run方法中的语句,不过运行状态下的线程也不是很快就能执行结束的,运行状态下的线程随时都可能被调度程序调度回准备状态。在运行状态还可以让线程进入等待/阻塞状态。
在通常的单核CPU中,在同一个时刻,只有一个线程处于运行状态。在多核的CPU中,就可能有两个或多个线程处于运行状态。这就是多核系统运行更快的原因。
等待/阻塞状态
在java中定义了许多线程调度的方法,包括睡眠、阻塞、挂起和等待。使用这些方法都会将处于运行状态的线程调度到等待/阻塞状态。
死亡状态
当线程中的run方法执行结束后,或者程序发生异常终止运行后,相应的线程进入死亡状态。进入死亡状态后的线程不能通过调用start方法重新启动线程。但是死亡的线程依然可以被当作普通的类来使用。
线程调度
睡眠方法
当线程处于运行状态时,调用sleep睡眠方法将使线程从运行状态 进入等待/阻塞状态,从而使程序停止运行。sleep睡眠方法是具有一个时间参数的,当经过这么长时间后,线程将进入准备状态 ,等待系统的调度。从而可以看出,当线程调用睡眠方法后,要想回到运行状态,需要的时间要比指定的睡眠时间长。
sleep方法被重载,存在两种方式,sleep的基本语法格式如下:
public static void sleep(long millis) throws InterruptedException;
public static void sleep(long millis,int nanos) throws InterruptedException;
使用这两个方法都能让线程进入睡眠状态,mills参数表示线程的睡眠毫秒数;nanos表示线程睡眠的纳秒数。
注意:sleep方法是可能发生异常的,所以在使用sleep方法是需要进行异常捕获。
线程的优先级
在大部分的系统中,线程是采用优先级的方法进行调度的。在Java中线程也是采用优先级的方式进行调度的,优先级高的线程就能占用更多的CPU资源和更高的被执行概率。
Java中的优先级是从1到10来表示的,数字越大线程的优先级越高。当没有为一个线程设置优先级时,优先级默认为5 。但是对于子线程来说,它的优先级和父线程的优先级相同。
当需要对线程设置优先级时,我们可以通过调用setPriority()方法来设置,其语法格式如下:
public final void setPriority(int i);
其中参数i表示优先级的等级数,它可以从1到10.除了用数字表示优先级外,Java还在Thread类中定义了三个表示优先级的常量。MAX_PRIORITY表示线程的最高优先级,NORM_PRIORITY表示线程的默认优先级,MIN_PRIORITY表示线程的最低优先级。
yield让步方法
在Java中具有两种让步方法,第一种就是yield让步方法。yield让步方法就是让线程让出当前占用的CPU,而将CPU让给那一个线程是不确定的,需要由系统来决定。
注意:yield让步操作可能不成功。因为线程中使用yield让步方法后,线程进入准备状态。但是系统可能再次选中该线程,使该线程再次进入运行状态。
join让步方法
join让步方法的语法格式如下:
public final void join()throws InterruptedException;
public final void join(long mills) throws InterruptedException;
public final void join(long millis,int nanos) throws InterruptedException;
join让步方法是具有三种形式的,没有参数表示指定的线程执行完成后再执行其他线程;参数表示在参数的时间内执行让步给的执行线程。
注意:join让步方法也是可能发生捕获异常的,所以在使用时要进行异常处理 。