JavaEE 初阶篇-多线程属性和方法

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文章目录

        1.0 创建线程对象并命名

        2.0 线程属性

        2.1 线程属性 - ID

        2.2 线程属性 - 名称

        2.3 线程属性 - 后台线程

        2.4 线程属性 - 判断 PCB 是否存活

        2.5 线程属性 - 终止线程

        3.0 补充细节

        3.1 Thread.sleep() 的异常处理方式

        3.2 变量捕获

        1.0 创建线程对象并命名

语法结构：

//方法一:
Thread t = new Thread(String);

//方法二:
Thread t1 = new Thread(Runnable target String name);

举个例子：

public class demo5 {
    public static void main(String[] args) {
        Thread thread = new Thread(() -> {
            while (true){
                System.out.println("正在执行 run");
            }
        },"自定义名字");
        thread.start();
        while (true){
            System.out.println("正在运行主线程");
        }
    }
}

通过 jconsole 引用程序来查看线程名字：可以发现“自定义名字”这个线程的名称。

        2.0 线程属性

        2.1 线程属性 - ID

        属于线程自己的 ID ，与 PCB 中的属性 PID 不一样，也不是一一对应的。但是线程与 PCB 是一一对应的，编号不是同一个体系。

获取 ID 的方法：

long id = thread.getId();

举个例子：

public class demo5 {
    public static void main(String[] args) {
        Thread thread = new Thread(() -> {
            System.out.println("正在运行 run");
        });
        thread.start();

        long id = thread.getId();
        System.out.println(id);
        System.out.println("正在运行主线程");

    }
}

运行结果：

        也可以通过这个例子发现，手动创建线程是比较慢的，main 线程都执行完毕了，自定义的线程有可能都还没创建完毕。

        2.2 线程属性 - 名称

        获取当前线程的名称，默认名称是：Thread - 0, Thread - 1, Thread - 2 ......

获取线程名称：

        String name = thread.getName();

举个例子：

public class demo5 {
    public static void main(String[] args) {
        Thread thread = new Thread(() -> {
            System.out.println("正在运行 run");
        });
        thread.start();
        String name = thread.getName();
        System.out.println(name);
        System.out.println("正在运行主线程");
    }
}

运行结果：

        2.3 线程属性 - 后台线程

        前台线程：也称为用户线程，当所有的前台线程都结束时，程序就会退出。

        后台线程：也称为守护线程，当所有前台结束时，后台线程会自动被终止，即使后台线程还在执行。后台线程通常用于执行一些辅助性任务，如 gc 垃圾回收，日志记录等。

总的来说，后台线程主要用于支持前台线程的工作，而前台线程则是执行具体的业务逻辑。

        默认都是前台线程，通过设置 daemon 属性来将线程设置为后台线程。

设置 daemon 属性：

Thread thread = new Thread();
thread.setDaemon(true); // 将线程设置为后台线程

举个例子：

public class demo6 {
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        Thread thread = new Thread(() -> {
            while (true){
                System.out.println("正在运行 run");
            }
        });
        thread.setDaemon(true);//设置为后台线程
        thread.start();

        // main 是前台线程，因为只有一个前台线程，只要 main 结束了，
        // 那么整个线程都结束了。
        Thread.sleep(1000);

    }
}

运行结果：

        即使 run 方法还没有结束，但是 main 已经结束了，所以整个进程都会结束。需要注意的是：由于这里只有一个 main 前台线程，所以 main 结束，就会影响整个进程结束。

判断是否为后台线程：

boolean b = thread.isDaemon();

        如果是后台线程，那么返回 true ；反则 false 。

举个例子：

public class demo6 {
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        Thread thread = new Thread(() -> {
            while (true){
                System.out.println("正在运行 run");
            }
        });
        thread.setDaemon(true);//设置为后台线程
        thread.start();

        // main 是前台线程，因为只有一个前台线程，只要 main 结束了，
        // 那么整个线程都结束了。
        Thread.sleep(1000);
        System.out.println(thread.isDaemon());
        
    }
}

运行结果：

        2.4 线程属性 - 判断 PCB 是否存活

        Thread 对象的生命周期与 PCB 的生命周期是不一定完全一样的。

判断 PCB 是否存活：

Thread t = new Thread();
boolean b = t.isAlive();

        如果 pcb 存活，返回的指是 true ；若反则 false 。

举个例子：

public class demo7 {
    public static void main(String[] args) {

        Thread t = new Thread(() -> {
            System.out.println("正在执行 run");
        });

        //此时上面的 Thread 对象已经创建完成了
        //现在来判断 pcb 是否存活
        System.out.println(t.isAlive());
    }
}

运行结果：

        只要当调用 t.start() 方法后，才会创建线程，那么 pcb 在内核中就创建出来了。

代码如下：

public class demo7 {
    public static void main(String[] args) {

        Thread t = new Thread(() -> {
            System.out.println("正在执行 run");
        });
        t.start();
        //此时上面的 Thread 对象已经创建完成了
        //现在来判断 pcb 是否存活
        System.out.println(t.isAlive());
    }
}

运行结果：

        2.5 线程属性 - 终止线程

        在 Java 中，可以通过调用 Thread 类的 interrupt() 方法来终止线程。这会向线程发送一个中断信号，线程可以通过检查 isInterrupted() 方法来响应中断并做出相应的处理，通常是安全地终止线程的执行。

举个例子：

public class demo8 {
    public static void main(String[] args) {
        Thread t = new Thread(() -> {

            // 循环条件是对当前的线程判断是否中断了，
            // 设置：如果中断了，循环停止；如果没有中断，循环继续。
            // 注意注意，这里条件有 ! 。
           while ( !Thread.currentThread().isInterrupted()){
               System.out.println("正在运行 run");
                
                //设置 t 线程休息 9 秒
               try {
                   Thread.sleep(9000);
               } catch (InterruptedException e) {

                   e.printStackTrace();
               }
           }
        });
        
        //创建线程
        t.start();

        //设置 main 线程休息 3 秒，
        //需要注意的是，如果这里不设置休息时间，
        //会导致上面的循环还没进去就被中断了。
        try {
            Thread.sleep(3000);
        } catch (Exception e) {
            throw new RuntimeException(e);
        }

        //中断 t 线程
        t.interrupt();
    }
}

运行结果：

        注意结果，即使将 t 线程中断了，但是循环还在继续执行。这是为什么了？

        先来描述整个过程：创建完 t 线程后，在 main 线程等待的时候，t 开始执行 run 方法中的内容，开始的时候，t 线程是没有中断的，可以顺利进入循环。直到 main 线程等待结束之后，将 t 线程中断了，那么即使 t 线程是否处在 sleep() 等待，都会被立即唤醒，不在等待。因此 t.interrupt(); 这段代码可以理解为做了两个动作，第一个动作将 Thread.currentThread().isInterrupted() 的布尔值改变为 true ；第二个动作立即唤醒 sleep() ,不在等待。（如果代码中没有 sleep() 方法对话，该动作就不出现，只有第一个动作）。

        接着，sleep() 被唤醒的同时，1）会自动清除 Thread.currentThread().isInterrupted() 的布尔值改变为 false ，从而导致了代码中的循环继续运行。这就是原因的关键，解释了即使将 t 线程中断了，但是循环还在执行的理由。之所以要改回来，就是把控制权转交给程序员自己。2）sleep() 被唤醒同时会执行 catch() 方法中的代码。

        所以程序员就可以在 catch() 方法中设置自己的思路，假如要中断 t 线程的话，只需要在 catch() 中直接写 break; 即可，就会中断循环了。t 线程也就是结束了。

代码如下：

public class demo8 {
    public static void main(String[] args) {
        Thread t = new Thread(() -> {
           while ( !Thread.currentThread().isInterrupted()){
               System.out.println("正在运行 run");

               try {
                   Thread.sleep(9000);
               } catch (InterruptedException e) {

                   break;
               }
           }
        });
        t.start();
        try {
            Thread.sleep(3000);
        } catch (Exception e) {
            throw new RuntimeException(e);
        }
        t.interrupt();
    }
}

运行结果：

        3.0 补充细节

        3.1 Thread.sleep() 的异常处理方式

        在 main 方法中处理 sleep 有两种选择：1）throws  2）try catch

public class demo12 {
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        Thread.sleep(1000);

    }
}
public class demo12 {
    public static void main(String[] args) {
        try {
            Thread.sleep(1000);
        } catch (InterruptedException e) {
            throw new RuntimeException(e);
        }

    }
}

        在线程的 run 中就只有一个选择了：try catch

public class demo10 {
    public static void main(String[] args) {
        Thread t = new Thread(() -> {
            System.out.println("正在执行 run ");
            try {
                Thread.sleep(1000);
            } catch (InterruptedException e) {
                throw new RuntimeException(e);
            }
        });
        
    }
}

        这是因为 throw 也是方法签名的一部分，在 run 方法重写的时候，就要求方法的签名得是一样的。

        method sign ature 包含：1）方法名字 2）方法的参数列表 3）声明抛出的异常

        3.2 变量捕获

         在 Java 中，变量捕获通常指的是在 Lambda 表达式或匿名内部类中引用外部作用域中的局部变量。当 Lambda 表达式或匿名内部类引用外部作用域的局部变量时，这些变量会被隐式地捕获并保存下来，使得在 Lambda 表达式或匿名内部类中可以访问和修改这些变量的值。

        Lambda 表达式和匿名内部类可以捕获外部作用域中的 final 或 effectively final 局部变量（即不可修改的变量）。

        简单来说，在 Lambda 表达式或者在匿名内部类中要引用外部作用域的局部变量的话，要求该局部变量是常量或者从头到尾都没有修改的变量。

        如果在 Lambda 表达式或匿名内部类中尝试修改非 final 或 effectively final 的局部变量，编译器会报错。这种错误通常称为：

"Local variable is accessed from within inner class, needs to be declared final"

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