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總結Java中線程的狀態及多線程的實現方式

2019-11-26 14:06:42
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供稿:網友

線程的狀態
線程狀態圖:

20167484827701.jpg (700×480)

說明:
線程共包括以下5種狀態。
1. 新建狀態(New) : 線程對象被創建后,就進入了新建狀態。例如,Thread thread = new Thread()。
2. 就緒狀態(Runnable): 也被稱為“可執行狀態”。線程對象被創建后,其它線程調用了該對象的start()方法,從而來啟動該線程。例如,thread.start()。處于就緒狀態的線程,隨時可能被CPU調度執行。
3. 運行狀態(Running) : 線程獲取CPU權限進行執行。需要注意的是,線程只能從就緒狀態進入到運行狀態。
4. 阻塞狀態(Blocked) : 阻塞狀態是線程因為某種原因放棄CPU使用權,暫時停止運行。直到線程進入就緒狀態,才有機會轉到運行狀態。阻塞的情況分三種:
(1) 等待阻塞 -- 通過調用線程的wait()方法,讓線程等待某工作的完成。
(2) 同步阻塞 -- 線程在獲取synchronized同步鎖失敗(因為鎖被其它線程所占用),它會進入同步阻塞狀態。
(3) 其他阻塞 -- 通過調用線程的sleep()或join()或發出了I/O請求時,線程會進入到阻塞狀態。當sleep()狀態超時、join()等待線程終止或者超時、或者I/O處理完畢時,線程重新轉入就緒狀態。
5. 死亡狀態(Dead) : 線程執行完了或者因異常退出了run()方法,該線程結束生命周期。
這5種狀態涉及到的內容包括Object類, Thread和synchronized關鍵字。這些內容我們會在后面的章節中逐個進行學習。
Object類,定義了wait(), notify(), notifyAll()等休眠/喚醒函數。
Thread類,定義了一些列的線程操作函數。例如,sleep()休眠函數, interrupt()中斷函數, getName()獲取線程名稱等。
synchronized,是關鍵字;它區分為synchronized代碼塊和synchronized方法。synchronized的作用是讓線程獲取對象的同步鎖。
在后面詳細介紹wait(),notify()等方法時,我們會分析為什么“wait(), notify()等方法要定義在Object類,而不是Thread類中”。

實現多線程的兩種方式:Thread和Runnable
Runnable 是一個接口,該接口中只包含了一個run()方法。它的定義如下:

public interface Runnable {  public abstract void run();}

Runnable的作用,實現多線程。我們可以定義一個類A實現Runnable接口;然后,通過new Thread(new A())等方式新建線程。
Thread 是一個類。Thread本身就實現了Runnable接口。它的聲明如下:
public class Thread implements Runnable {}
Thread的作用,實現多線程。

Thread和Runnable的異同點:
Thread 和 Runnable 的相同點:都是“多線程的實現方式”。
Thread 和 Runnable 的不同點:
Thread 是類,而Runnable是接口;Thread本身是實現了Runnable接口的類。我們知道“一個類只能有一個父類,但是卻能實現多個接口”,因此Runnable具有更好的擴展性。
此外,Runnable還可以用于“資源的共享”。即,多個線程都是基于某一個Runnable對象建立的,它們會共享Runnable對象上的資源。
通常,建議通過“Runnable”實現多線程!
Thread和Runnable的多線程示例
1.Thread的多線程示例
下面通過示例更好的理解Thread和Runnable,借鑒網上一個例子比較具有說服性的例子。// ThreadTest.java 源碼

class MyThread extends Thread{  private int ticket=10;   public void run(){    for(int i=0;i<20;i++){       if(this.ticket>0){        System.out.println(this.getName()+" 賣票:ticket"+this.ticket--);      }    }  } };public class ThreadTest {   public static void main(String[] args) {     // 啟動3個線程t1,t2,t3;每個線程各賣10張票!    MyThread t1=new MyThread();    MyThread t2=new MyThread();    MyThread t3=new MyThread();    t1.start();    t2.start();    t3.start();  } } 

運行結果:

Thread-0 賣票:ticket10Thread-1 賣票:ticket10Thread-2 賣票:ticket10Thread-1 賣票:ticket9Thread-0 賣票:ticket9Thread-1 賣票:ticket8Thread-2 賣票:ticket9Thread-1 賣票:ticket7Thread-0 賣票:ticket8Thread-1 賣票:ticket6Thread-2 賣票:ticket8Thread-1 賣票:ticket5Thread-0 賣票:ticket7Thread-1 賣票:ticket4Thread-2 賣票:ticket7Thread-1 賣票:ticket3Thread-0 賣票:ticket6Thread-1 賣票:ticket2Thread-2 賣票:ticket6Thread-2 賣票:ticket5Thread-2 賣票:ticket4Thread-1 賣票:ticket1Thread-0 賣票:ticket5Thread-2 賣票:ticket3Thread-0 賣票:ticket4Thread-2 賣票:ticket2Thread-0 賣票:ticket3Thread-2 賣票:ticket1Thread-0 賣票:ticket2Thread-0 賣票:ticket1

結果說明:
(1) MyThread繼承于Thread,它是自定義個線程。每個MyThread都會賣出10張票。
(2) 主線程main創建并啟動3個MyThread子線程。每個子線程都各自賣出了10張票。

2.Runnable的多線程示例
下面,我們對上面的程序進行修改。通過Runnable實現一個接口,從而實現多線程。

// RunnableTest.java 源碼class MyThread implements Runnable{   private int ticket=10;   public void run(){    for(int i=0;i<20;i++){       if(this.ticket>0){        System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" 賣票:ticket"+this.ticket--);      }    }  } }; public class RunnableTest {   public static void main(String[] args) {     MyThread mt=new MyThread();    // 啟動3個線程t1,t2,t3(它們共用一個Runnable對象),這3個線程一共賣10張票!    Thread t1=new Thread(mt);    Thread t2=new Thread(mt);    Thread t3=new Thread(mt);    t1.start();    t2.start();    t3.start();  } }

運行結果:

Thread-0 賣票:ticket10Thread-2 賣票:ticket8Thread-1 賣票:ticket9Thread-2 賣票:ticket6Thread-0 賣票:ticket7Thread-2 賣票:ticket4Thread-1 賣票:ticket5Thread-2 賣票:ticket2Thread-0 賣票:ticket3Thread-1 賣票:ticket1

結果說明:
(1) 和上面“MyThread繼承于Thread”不同;這里的MyThread實現了Thread接口。
(2) 主線程main創建并啟動3個子線程,而且這3個子線程都是基于“mt這個Runnable對象”而創建的。運行結果是這3個子線程一共賣出了10張票。這說明它們是共享了MyThread接口的。

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