Thread的基本用法

创建线程

方法一 继承Thread类

继承 Thread 来创建一个线程类.

class MyThread extends Thread {
  @Override
  public void run() {
    System.out.println("这里是线程运行的代码");
 }
}

 创建 MyThread 类的实例

MyThread t = new MyThread();

调用 start 方法启动线程

t.start(); // 线程开始运行

方法2 实现 Runnable 接口

实现 Runnable 接口

class MyRunnable implements Runnable {
  @Override
  public void run() {
    System.out.println("这里是线程运行的代码");
 }
}

创建 Thread 类实例, 调用 Thread 的构造方法时将 Runnable 对象作为 target 参数.

Thread t = new Thread(new MyRunnable());

 调用 start 方法

t.start(); // 线程开始运行

对比上面两种方法:

  • 继承 Thread 类, 直接使用 this 就表示当前线程对象的引用
  • 实现 Runnable 接口, this 表示的是 MyRunnable 的引用. 需要使用 Thread.currentThread()

其他变形

匿名内部类创建 Thread 子类对象

// 使用匿名类创建 Thread 子类对象
Thread t1 = new Thread() {
  @Override
  public void run() {
    System.out.println("使用匿名类创建 Thread 子类对象");
 }
};

匿名内部类创建 Runnable 子类对象

// 使用匿名类创建 Runnable 子类对象
Thread t2 = new Thread(new Runnable() {
  @Override
  public void run() {
    System.out.println("使用匿名类创建 Runnable 子类对象");
 }
});

lambda 表达式创建 Runnable 子类对象

// 使用 lambda 表达式创建 Runnable 子类对象
Thread t3 = new Thread(() -> System.out.println("使用匿名类创建 Thread 子类对象"));
Thread t4 = new Thread(() -> {
  System.out.println("使用匿名类创建 Thread 子类对象");
});

多线程的优势

可以观察多线程在一些场合下是可以提高程序的整体运行效率的。

  • 使用 System.nanoTime() 可以记录当前系统的 纳秒 级时间戳.
  • serial 串行的完成一系列运算. concurrency 使用两个线程并行的完成同样的运算.
public class ThreadAdvantage {
  // 多线程并不一定就能提高速度，可以观察，count 不同，实际的运行效果也是不同的
  private static final long count = 10_0000_0000;
  public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
    // 使用并发方式
    concurrency();
    // 使用串行方式
    serial();
 }
  private static void concurrency() throws InterruptedException {
    long begin = System.nanoTime();
   
    // 利用一个线程计算 a 的值
    Thread thread = new Thread(new Runnable() {
      @Override
      public void run() {
        int a = 0;
        for (long i = 0; i < count; i++) {
          a--;
       }
     }
   });
    thread.start();
    // 主线程内计算 b 的值
    int b = 0;
    for (long i = 0; i < count; i++) {
      b--;
   }
    // 等待 thread 线程运行结束
    thread.join();
   
    // 统计耗时
    long end = System.nanoTime();
    double ms = (end - begin) * 1.0 / 1000 / 1000;
    System.out.printf("并发: %f 毫秒%n", ms);
 }
  private static void serial() {
    // 全部在主线程内计算 a、b 的值
    long begin = System.nanoTime();
    int a = 0;
    for (long i = 0; i < count; i++) {
      a--;
   }
    int b = 0;
    for (long i = 0; i < count; i++) {

      b--;
   }
    long end = System.nanoTime();
    double ms = (end - begin) * 1.0 / 1000 / 1000;
    System.out.printf("串行: %f 毫秒%n", ms);
 }
}

运行结果：

并发: 399.651856 毫秒
串行: 720.616911 毫秒

Thread 类及常见方法

Thread 类是 JVM 用来管理线程的一个类，换句话说，每个线程都有一个唯一的 Thread 对象与之关联。用我们上面的例子来看，每个执行流，也需要有一个对象来描述，类似下图所示，而Thread 类的对象就是用来描述一个线程执行流的，JVM 会将这些 Thread 对象组织起来，用于线程调度，线程管理。

970bbcff86694625be75841d9e2ba95e.png

Thread 的常见构造方法

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Thread 的几个常见属性

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启动一个线程-start()

之前我们已经看到了如何通过重写 run 方法创建一个线程对象，但线程对象被创建出来并不意味着线程就开始运行了。run方法只是告诉描述了多线程要去执行的任务内容。

调用 start 方法, 才真的在操作系统的底层创建出一个线程.

中断一个线程

A一旦进到工作状态，他就会按照行动指南上的步骤去进行工作，不完成是不会结束的。但有时我们需要增加一些机制，例如老板突然来电话了，说转账的对方是个骗子，需要赶紧停止转账，那B该如何通知A停止呢？这就涉及到我们的停止线程的方式了。

目前常见的有以下两种方式：

  1. 通过共享的标记来进行沟通
  2. 调用 interrupt() 方法来通知

示例1：使用自定义的变量来作为标志位.

public class ThreadDemo {
  private static class MyRunnable implements Runnable {
    public volatile boolean isQuit = false;
    @Override
    public void run() {
      while (!isQuit) {
        System.out.println(Thread.currentThread().getName()
            + ": 别管我，我忙着转账呢!");
        try {
          Thread.sleep(1000);
       } catch (InterruptedException e) {
          e.printStackTrace();
       }
     }
      System.out.println(Thread.currentThread().getName()
          + ": 啊！险些误了大事");
   }
 }
  public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
    MyRunnable target = new MyRunnable();
    Thread thread = new Thread(target, "李四");
    System.out.println(Thread.currentThread().getName()
        + ": 让李四开始转账。");
    thread.start();
    Thread.sleep(10 * 1000);
    System.out.println(Thread.currentThread().getName()
        + ": 老板来电话了，得赶紧通知李四对方是个骗子！");
    target.isQuit = true;
 }
}

示例2： 使用 Thread.interrupted() 或者 Thread.currentThread().isInterrupted() 代替自定
义标志位.

Thread 内部包含了一个 boolean 类型的变量作为线程是否被中断的标记.

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使用 thread 对象的 interrupted() 方法通知线程结束.

public class ThreadDemo {
  private static class MyRunnable implements Runnable {
    @Override
    public void run() {
      // 两种方法均可以
      while (!Thread.interrupted()) {
      //while (!Thread.currentThread().isInterrupted()) {
        System.out.println(Thread.currentThread().getName()
            + ": 别管我，我忙着转账呢!");
        try {
          Thread.sleep(1000);
       } catch (InterruptedException e) {
          e.printStackTrace();
          System.out.println(Thread.currentThread().getName()
              + ": 有内鬼，终止交易！");
          // 注意此处的 break
          break;
       }
     }
      System.out.println(Thread.currentThread().getName()
          + ": 啊！险些误了大事");
   }
 }
  public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
    MyRunnable target = new MyRunnable();
    Thread thread = new Thread(target, "李四");
    System.out.println(Thread.currentThread().getName()
        + ": 让李四开始转账。");
    thread.start();
    Thread.sleep(10 * 1000);
    System.out.println(Thread.currentThread().getName()
        + ": 老板来电话了，得赶紧通知李四对方是个骗子！");
    thread.interrupt();
 }
}

thread 收到通知的方式有两种

  1. 如果线程因为调用 wait/join/sleep 等方法而阻塞挂起，则以 InterruptedException 异常的形式通知，清除中断标志
  • 当出现 InterruptedException 的时候, 要不要结束线程取决于 catch 中代码的写法. 可以选择
    忽略这个异常, 也可以跳出循环结束线程.

2. 否则，只是内部的一个中断标志被设置，thread 可以通过

  • Thread.interrupted() 判断当前线程的中断标志被设置，清除中断标志
  • Thread.currentThread().isInterrupted() 判断指定线程的中断标志被设置，不清除中断标志

等待一个线程

有时，我们需要等待一个线程完成它的工作后，才能进行自己的下一步工作。例如，张三只有等李四转账成功，才决定是否存钱，这时我们需要一个方法明确等待线程的结束

public class ThreadDemo {
  public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
    Runnable target = () -> {
      for (int i = 0; i < 10; i++) {
        try {
          System.out.println(Thread.currentThread().getName()
                   + ": 我还在工作！");
          Thread.sleep(1000);
       } catch (InterruptedException e) {
          e.printStackTrace();
       }
     }
      System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ": 我结束了！");
   };
    Thread thread1 = new Thread(target, "李四");
    Thread thread2 = new Thread(target, "王五");
    System.out.println("先让李四开始工作");
    thread1.start();
    thread1.join();
    System.out.println("李四工作结束了，让王五开始工作");
    thread2.start();
    thread2.join();
    System.out.println("王五工作结束了");
 }
}

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获取当前线程引用

方法：public static Thread currentThread(); 

说明：返回当前线程对象的引用

public class ThreadDemo {
  public static void main(String[] args) {
    Thread thread = Thread.currentThread();
    System.out.println(thread.getName());
 }
}

休眠当前线程

也是我们比较熟悉一组方法，有一点要记得，因为线程的调度是不可控的，所以，这个方法只能保证实际休眠时间是大于等于参数设置的休眠时间的。

public static void sleep(long millis) throws InterruptedException

休眠当前线程 millis毫秒

public static void sleep(long millis, int nanos) throws InterruptedException

可以更高精度的休眠

 

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