进程和多线程的概念及其优点
进程是操作系统结构的基础,是一次程序的执行;是一个程序及其数据在处理机上顺序执行时所发生的活动;是程序在一个数据集合上运行的过程,它是系统进行资源分配和调度的一个独立单位。进程是受操作系统管理的基本运行单元。
线程可以理解成是在进程中独立运行的子任务。比如QQ.exe运行时就有很多的子任务在同时运行。再如,好友视频线程、下载文件线程、传输数据线程、发送表情线程等,这些不同的任务或者说功能都可以同时运行,其中每一项任务完全可以理解成是“线程”在工作,传文件、听音乐、发送图片表情等功能都有对应的线程在后台默默地运行。
多线程的优点:可以最大限度的利用CPU的空闲时间来处理其他的任务,而CPU在这些任务之间不停的切换,由于切换的速度非常快,给使用者的感受就是这些任务似乎在同时运行。所以使用多线程技术后,可以在同一时间内运行更多不同种类的任务。
单任务的特点就是排队执行,也就是同步,就像在cmd中输入一条命令后,必须等待这条命令执行完才可以执行下一条命令一样。这就是单任务环境的缺点,即CPU利用率大幅降低。而多线程情况下,CPU完全可以在任务1和任务2之间来回切换,使任务2不必等到10秒再运行,系统的运行效率大大得到提升,这就是多线程技术的优点,使用多线程也就是在使用异步,千万不要把开发环境里代码的顺序当成线程执行的顺序,线程被调用的时机是随机的。
使用多线程
继承Thread 类
在Java 的JDK 开发包中,已经自带了对多线程技术的支持,可以很方便地进行多线程编 程。实现多线程编程的方式主要有两种,一种是继承Thread 类,另一种是实现Runnable 接口。
package com.mythread.www;public class MyThread extends Thread { @Override public void run() { super.run(); System.out.println("MyThread"); }}
package test;import com.mythread.www.MyThread;public class Run {public static void main(String[] args) { MyThread mythread = new MyThread(); mythread.start(); System.out.println(" 运行结束! "); }}
输出结果
运行结束!MyThread
MyThread.java 类中的run 方法执行的时间比较晚,这也说 明在使用多线程技术时,代码的运行结果与代码执行顺序或调用顺序是无关的。
实现Runnable 接口
如果欲创建的线程类已经有一个父类了,这时就不能再继承自Thread 类了,因为Java 不支持多继承,所以就需要实现Runnable 接口来应对这样的情况。
package myrunnable;public class MyRunnable implements Runnable { @Override public void run() { System.out.println(" 运行中!"); } public static void main(String[] args) { Runnable runnable=new MyRunnable(); Thread thread=new Thread(runnable); thread.start(); System.out.println(" 运行结束!"); }}
输出结果
运行结束!运行中!
那也就意味着构造函数Thread(Runnable target) 不光可以传入Runnable 接口的对象,还 可以传入一个Thread 类的对象,这样做完全可以将一个Thread 对象中的run() 方法交由其他 的线程进行调用。
实例变量与线程安全
自定义线程类中的实例变量针对其他线程可以有共享与不共享之分,这在多个线程之间 进行交互时是很重要的一个技术点。
不共享数据的情况
public class MyThread extends Thread { private int count = 5; public MyThread(String name) { super(); this.setName(name);// 设置线程名称 } @Override public void run() { super.run(); while (count > 0) { count--; System.out.println(" 由 " + this.currentThread().getName() + " 计算,count=" + count); } }}
public class Run { public static void main(String[] args) { MyThread a=new MyThread("A"); MyThread b=new MyThread("B"); MyThread c=new MyThread("C"); a.start(); b.start(); c.start(); }}
一共创建了3 个线程,每个线程都有各自的count 变量,自己减少 自己的count 变量的值。这样的情况就是变量不共享,此示例并不存在多个线程访问同一个实例变量的情况。
共享数据的情况就是多个线程可以访问同一个变量,比如在实现投票功能的软件时,多个线程可以同时处理同一个人的票数。
public class MyThread extends Thread { private int count=5; @Override public void run() { super.run(); count--; System.out.println(" 由 "+Thread.currentThread().getName()+" 计算, count="+count); }}public class Run { public static void main(String[] args) { MyThread mythread=new MyThread(); Thread a=new Thread(mythread,"A"); Thread b=new Thread(mythread,"B"); Thread c=new Thread(mythread,"C"); Thread d=new Thread(mythread,"D"); Thread e=new Thread(mythread,"E"); a.start(); b.start(); c.start(); d.start(); e.start(); }}
输出结果
由 B 计算, count=3 由 A 计算, count=3 由 C 计算, count=2 由 D 计算, count=1 由 E 计算, count=0
线程A 和B 打印出的count 值都是 3,说明A 和B 同时对count 进行处理,产生了“非线程安全”问 题。 在某些JVM 中,i-- 的操作要分成如下3 步:
1 取得原有i 值。2 计算i-1。3 对i 进行赋值。在这3 个步骤中,如果有多个线程同时访问,那么一定会出现非线程安全问题。
在这里占不解决同步问题,读者可以自行思考。
留意i-- 与System.out.println() 的异常
本节将通过程序案例细化一下println() 方法与i++ 联合使用时“有可能”出现的另外一种异常情况,并说明其中的原因。
package extthread;public class MyThread extends Thread { private int i = 5; @Override public void run() { System.out.println("i=" + (i--) + " threadName=" + Thread.currentThread().getName()); // 注意:代码i-- 由前面项目中单独一行运行改成在当前项目中在println() 方法中直接进行打印 }}
package test;import extthread.MyThread;public class Run { public static void main(String[] args) { MyThread run = new MyThread(); Thread t1 = new Thread(run); Thread t2 = new Thread(run); Thread t3 = new Thread(run); Thread t4 = new Thread(run); Thread t5 = new Thread(run); t1.start(); t2.start(); t3.start(); t4.start(); t5.start(); }}
输出结果
i=5 threadName=Bi=4 threadName=Ci=5 threadName=Ai=2 threadName=Di=3 threadName=E
虽然println() 方法在内部是同步的,但i-- 的操作却是在进入 println() 之前发生的,所以有发生非线程安全问题的概率。
/** * Prints a String and then terminate the line. This method behaves as * though it invokes{@link #print(String)}
and then *{@link #println()}
. * * @param x TheString
to be printed. */ public void println(String x) { synchronized (this) { print(x); newLine(); } }
currentThread()
currentThread() 方法可返回代码段正在被哪个线程调用的信息。
/** * Created by Lee on 2018/7/25. */public class MyThread extends Thread { public MyThread () { System.out.println("构造方法打印的是:" + Thread.currentThread().getName()); } @Override public void run() { System.out.println("run方法打印的是" + Thread.currentThread().getName()); } public static void main(String[] args) { MyThread thread = new MyThread(); thread.start(); //thread.start(); }}
输出结果
构造方法打印的是:mainrun方法打印的是Thread-0//run方法打印的是main
再来一个比较复杂的
package mythread;public class CountOperate extends Thread { public CountOperate() { System.out.println("CountOperate---begin"); System.out.println("Thread.currentThread().getName()=" + Thread.currentThread().getName()); System.out.println("this.getName()=" + this.getName()); System.out.println("CountOperate---end"); } @Override public void run() { System.out.println("run---begin"); System.out.println("Thread.currentThread().getName()=" + Thread.currentThread().getName()); System.out.println("this.getName()=" + this.getName()); System.out.println("run---end"); } public static void main(String[] args) { CountOperate c = new CountOperate(); Thread t1 = new Thread(c); t1.setName("A"); t1.start(); }}
输出结果
CountOperate---beginThread.currentThread().getName()=mainthis.getName()=Thread-0CountOperate---endrun---beginThread.currentThread().getName()=Athis.getName()=Thread-0run---end
因为Thread.currentThread()是当前代码段正在那个线程调用,CountOperate的构造函数是有main主线程调用的,run是由Thread线程调用。同时线程的默认名称是Thread-(No),这点可以有Thread类的构造函数看出。其中一个构造函数如下:
public Thread(Runnable target) { init(null, target, "Thread-" + nextThreadNum(), 0);} /* For autonumbering anonymous threads. */ private static int threadInitNumber; private static synchronized int nextThreadNum() { return threadInitNumber++;}
重点也就是最后一个this.getName() 为什么是Thread-0? 由上面的Thread构造函数可以看出当使用一个Thread对象作为参数去实例化一个Thread对象时,实现Thread的线程类被缓存进了target对象,而当调用run()方法时,Thread类是这样实现的
/** * If this thread was constructed using a separate *Runnable
run object, then that *Runnable
object'srun
method is called; * otherwise, this method does nothing and returns. ** Subclasses of
Thread
should override this method. * * @see #start() * @see #stop() * @see #Thread(ThreadGroup, Runnable, String) */ @Override public void run() { if (target != null) { target.run(); } }
isAlive() 方法
方法isAlive() 的功能是判断当前的线程是否处于活动状态。
/** * @program: Demo * @description: java基础知识测试 * @author: lee * @create: 2018-07-18 09:45 **/public class Demo extends Thread{ @Override public void run() { System.out.println("run=" + this.isAlive()); } public static void main(String[] args) { Demo mythread = new Demo(); System.out.println("begin ==" + mythread.isAlive()); mythread.start(); System.out.println("end ==" + mythread.isAlive()); }}
输出结果
begin ==falseend ==truerun=true
方法isAlive() 的作用是测试线程是否处于活动状态。什么是活动状态呢?活动状态就是线程已经启动且尚未终止。线程处于正在运行或准备开始运行的状态,就认为线程是“存活”的。
需要说明一下,如以下代码:
System.out.println("end ==" + mythread.isAlive()); 虽然在上面的示例中打印的值是true,但此值是不确定的。打印true 值是因为mythread线程还未执行完毕,所以输出true。如果代码更改如下:
public static void main(String[] args) throws InterruptedException { MyThread mythread = new MyThread(); System.out.println("begin ==" + mythread.isAlive()); mythread.start(); Thread.sleep(1000); System.out.println("end ==" + mythread.isAlive());}
输出结果
begin ==falserun=trueend ==false
另外,在使用isAlive() 方法时,如果将线程对象以构造参数的方式传递给Thread 对象进行start() 启动时,运行的结果和前面示例是有差异的。造成这样的差异的原因还是来自于Thread.currentThread() 和this 的差异。
/** * @program: CountOperate * @description: java基础知识测试 * @author: lee * @create: 2018-07-18 09:45 */public class CountOperate extends Thread { public CountOperate() { System.out.println("CountOperate---begin"); System.out.println("Thread.currentThread().getName()=" + Thread.currentThread().getName()); System.out.println("Thread.currentThread().isAlive()=" + Thread.currentThread().isAlive()); System.out.println("this.getName()=" + this.getName()); System.out.println("this.isAlive()=" + this.isAlive()); System.out.println("CountOperate---end"); } @Override public void run() { System.out.println("run---begin"); System.out.println("Thread.currentThread().getName()=" + Thread.currentThread().getName()); System.out.println("Thread.currentThread().isAlive()=" + Thread.currentThread().isAlive()); System.out.println("this.getName()=" + this.getName()); System.out.println("this.isAlive()=" + this.isAlive()); System.out.println("run---end"); } public static void main(String[] args) { CountOperate c = new CountOperate(); Thread t1 = new Thread(c); t1.setName("A"); t1.start(); }}
输出结果
CountOperate---beginThread.currentThread().getName()=mainThread.currentThread().isAlive()=truethis.getName()=Thread-0this.isAlive()=falseCountOperate---endrun---beginThread.currentThread().getName()=AThread.currentThread().isAlive()=truethis.getName()=Thread-0this.isAlive()=falserun---end
另一种方式
/** * @program: CountOperate * @description: java基础知识测试 * @author: lee * @create: 2018-07-18 09:45 */public class CountOperate extends Thread { public CountOperate() { System.out.println("CountOperate---begin"); System.out.println("Thread.currentThread().getName()=" + Thread.currentThread().getName()); System.out.println("Thread.currentThread().isAlive()=" + Thread.currentThread().isAlive()); System.out.println("this.getName()=" + this.getName()); System.out.println("this.isAlive()=" + this.isAlive()); System.out.println("CountOperate---end"); } @Override public void run() { System.out.println("run---begin"); System.out.println("Thread.currentThread().getName()=" + Thread.currentThread().getName()); System.out.println("Thread.currentThread().isAlive()=" + Thread.currentThread().isAlive()); System.out.println("this.getName()=" + this.getName()); System.out.println("this.isAlive()=" + this.isAlive()); System.out.println("run---end"); } public static void main(String[] args) { CountOperate c = new CountOperate(); c.start(); }}
输出结果
CountOperate---beginThread.currentThread().getName()=mainThread.currentThread().isAlive()=truethis.getName()=Thread-0this.isAlive()=falseCountOperate---endrun---beginThread.currentThread().getName()=Thread-0Thread.currentThread().isAlive()=truethis.getName()=Thread-0this.isAlive()=truerun---end
sleep() 方法
方法sleep() 的作用是在指定的毫秒数内让当前“正在执行的线程”休眠(暂停执行)。这个“正在执行的线程”是指this.currentThread() 返回的线程。
/** * @program: CountOperate * @description: java基础知识测试 * @author: lee * @create: 2018-07-18 09:45 */public class CountOperate extends Thread { @Override public void run() { try { System.out.println("run threadName=" + Thread.currentThread().getName() + " begin"); Thread.sleep(2000); System.out.println("run threadName=" + Thread.currentThread().getName() + " end"); } catch (InterruptedException e) {// TODO Auto-generated catch block e.printStackTrace(); } } public static void main(String[] args) { CountOperate c = new CountOperate(); c.start(); }}
getId() 方法
getId() 方法的作用是取得线程的唯一标识
/** * @program: CountOperate * @description: java基础知识测试 * @author: lee * @create: 2018-07-18 09:45 */public class CountOperate extends Thread { public static void main(String[] args) { Thread runThread = Thread.currentThread(); System.out.println(runThread.getName() + " " + runThread.getId()); }}# 输出结果 main 1
停止线程
停止一个线程可以使用Thread.stop() 方法,但最好不用它。虽然它确 实可以停止一个正在运行的线程,但是这个方法是不安全的(unsafe),而且是已被弃用作废的(deprecated),在将来的Java 版本中,这个方法将不可用或不被支持。
大多数停止一个线程的操作使用Thread.interrupt() 方法,尽管方法的名称是“停止,中止”的意思,但这个方法不会终止一个正在运行的线程,还需要加入一个判断才可以完成线程的停止。
在Java 中有以下3 种方法可以终止正在运行的线程:
- 使用退出标志,使线程正常退出,也就是当run 方法完成后线程终止。
- 使用stop 方法强行终止线程,但是不推荐使用这个方法,因为stop 和suspend 及resume 一样,都是作废过期的方法,使用它们可能产生不可预料的结果。
- 使用interrupt 方法中断线程。
停止不了的线程
本示例将调用interrupt() 方法来停止线程, 但interrupt() 方法的使用效果并不像for+break 语句那样,马上就停止循环。调用interrupt() 方法仅仅是在当前线程中打了一个停止的标记,并不是真的停止线程。
/** * @program: MyThread * @description: java基础知识测试 * @author: lee * @create: 2018-07-18 09:45 */public class MyThread extends Thread { @Override public void run() { for (int i = 0; i < 500000; i++) { System.out.println("i=" + (i + 1)); } } public static void main(String[] args) { try { MyThread thread = new MyThread(); thread.start(); thread.interrupt(); } catch (Exception e) { System.out.println("main catch"); e.printStackTrace(); } }}
输出结果
......i=499995i=499996i=499997i=499998i=499999i=500000
从运行的结果来看,调用interrupt 方法并没有停止线程。 如何停止线程呢,请继续向下读。
判断线程是否是停止状态
在介绍如何停止线程的知识点前,先来看一下如何判断线程的状态是不是停止的。在Java 的SDK 中,Thread.java 类里提供了两种方法。
this.interrupted():测试当前线程是否已经中断。
this.isInterrupted():测试线程是否已经中断。
/** * @program: demo * @description: java基础知识测试 * @author: lee * @create: 2018-07-18 09:45 **/public class Demo extends Thread{ @Override public void run() { for (int i = 0; i < 50; i++) { System.out.println("i=" + (i + 1)); } } public static void main(String[] args) throws InterruptedException { try { Demo thread = new Demo(); thread.start(); thread.interrupt();//Thread.currentThread().interrupt(); System.out.println(" 是否停止1 ? ="+thread.isInterrupted()); System.out.println(" 是否停止2 ? ="+thread.interrupted()); } catch (Exception e) { System.out.println("main catch"); e.printStackTrace(); } System.out.println("end!"); }}
输出结果
是否停止1 ? =true 是否停止2 ? =falseend!i=1...i=45i=46i=47i=48i=49i=50
判断thread 对象所代表的线程是否停止,但从控制台打印的结果来看,线程并未停止,这也就证明了interrupted() 方法的解释:测试当前线程是否已经中断。这个“当前线程”是main,它从未中断过,所以打印的结果是两个false。
第二种情况
/** * @program: demo * @description: java基础知识测试 * @author: lee * @create: 2018-07-18 09:45 **/public class Demo extends Thread{ @Override public void run() { for (int i = 0; i < 50; i++) { System.out.println("i=" + (i + 1)); } } public static void main(String[] args) throws InterruptedException { try { Demo thread = new Demo(); thread.start(); Thread.sleep(1000); thread.interrupt(); System.out.println(" 是否停止1 ? ="+thread.isInterrupted()); System.out.println(" 是否停止2 ? ="+thread.interrupted()); } catch (InterruptedException e) { System.out.println("main catch"); e.printStackTrace(); } System.out.println("end!"); }}
输出结果
i=1...i=47i=48i=49i=50 是否停止1 ? =false 是否停止2 ? =falseend!
为什么两种结果不一样呢,因为休息一秒后,线程早已经结束了,所以不能中断了,interrupted() 方法的解释:测试当前线程是否已经中断。等价于
/** * @program: demo * @description: java基础知识测试 * @author: lee * @create: 2018-07-18 09:45 **/public class Demo extends Thread{ @Override public void run() { for (int i = 0; i < 50; i++) { System.out.println("i=" + (i + 1)); } } public static void main(String[] args) throws InterruptedException { try { Demo thread = new Demo(); thread.start(); Thread.sleep(1000); thread.interrupt(); System.out.println(" 是否停止1 ? ="+thread.isInterrupted()); System.out.println(" 是否停止2 ? ="+Thread.interrupted()); } catch (InterruptedException e) { System.out.println("main catch"); e.printStackTrace(); } System.out.println("end!"); }}
最后,再来看一下这两个方法的解释。
this.interrupted() :测试当前线程是否已经是中断状态, 执行后具有将状态标志置清除为false 的功能。
this.isInterrupted() :测试线程Thread 对象是否已经 是中断状态,但不清除状态标志。
能停止的线程——异常法
直接上代码
/** * @program: demo * @description: java基础知识测试 * @author: lee * @create: 2018-07-18 09:45 **/public class Demo extends Thread { @Override public void run() { super.run(); for (int i = 0; i < 5000; i++) { if (Thread.interrupted()) { System.out.println(" 已经是停止状态了! 我要退出了!"); break; } System.out.println("i=" + (i + 1)); } //System.out.println(" 我被输出,如果此代码是for 又继续运行,线程并未停止! "); } public static void main(String[] args) throws InterruptedException { Demo thread = new Demo(); thread.start(); thread.interrupt(); System.out.println(" 是否停止1 ? =" + thread.isInterrupted()); System.out.println(" 是否停止2 ? =" + Thread.interrupted()); System.out.println("end!"); }}
输出结果
是否停止1 ? =true 是否停止2 ? =falseend! 已经是停止状态了! 我要退出了!
上面的示例虽然停止了线程,但如果for 语句下面还有语句,还是会继续运行的。
/** * @program: demo * @description: java基础知识测试 * @author: lee * @create: 2018-07-18 09:45 **/public class Demo extends Thread { @Override public void run() { try { for (int i = 0; i < 500000; i++) { if (Thread.interrupted()) { System.out.println(" 已经是停止状态了! 我要退出了!"); throw new InterruptedException(); } System.out.println("i=" + (i + 1)); } System.out.println(" 我在for 下面"); } catch (InterruptedException e) { System.out.println(" 进MyThread.java 类run 方法中的catch 了! "); e.printStackTrace(); } } public static void main(String[] args) throws InterruptedException { Demo thread = new Demo(); thread.start(); thread.interrupt(); System.out.println(" 是否停止1 ? =" + thread.isInterrupted()); System.out.println(" 是否停止2 ? =" + Thread.interrupted()); System.out.println("end!"); }}
输出结果
是否停止1 ? =true是否停止2 ? =falseend!已经是停止状态了! 我要退出了!进MyThread.java 类run 方法中的catch 了! java.lang.InterruptedException at Demo.run(Demo.java:14)
在沉睡中停止
如果在sleep状态下停止某一线程,会进入catch语句,并且清除停止状态值,使之变成false.
/** * @program: demo * @description: java基础知识测试 * @author: lee * @create: 2018-07-18 09:45 **/public class Demo extends Thread { @Override public void run() { try { System.out.println("run begin"); Thread.sleep(200000); System.out.println("run end"); } catch (InterruptedException e) { System.out.println("在沉睡中被停止! 进入catch!"+this.isInterrupted()); e.printStackTrace(); } } public static void main(String[] args) throws InterruptedException { try { Demo thread = new Demo(); thread.start(); Thread.sleep(200); thread.interrupt(); } catch (InterruptedException e) { System.out.println("main catch"); e.printStackTrace(); } System.out.println("end!"); }}
输出结果
run beginend!在沉睡中被停止! 进入catch!falsejava.lang.InterruptedException: sleep interrupted at java.lang.Thread.sleep(Native Method) at Demo.run(Demo.java:12)
另一种情况
/** * @program: demo * @description: java基础知识测试 * @author: lee * @create: 2018-07-18 09:45 **/public class Demo extends Thread { @Override public void run() { try { for(int i=0;i<100000;i++){ System.out.println("i="+(i+1)); } System.out.println("run begin"); Thread.sleep(200000); System.out.println("run end"); } catch (InterruptedException e) { System.out.println(" 先停止,再遇到了sleep! 进入catch!"); e.printStackTrace(); } } public static void main(String[] args) throws InterruptedException { Demo thread = new Demo(); thread.start(); thread.interrupt(); System.out.println("end!"); }}
输出结果
...i=99998i=99999i=100000run begin 先停止,再遇到了sleep! 进入catch!
能停止的线程——暴力停止
使用stop() 方法停止线程则是非常暴力的,调用stop() 方法时会抛出java.lang.ThreadDeath 异常,但在通常的情况下,此异常不需 要显式地捕捉,方法stop() 已经被作废,因为如果强 制让线程停止则有可能使一些清理性的工 作得不到完成。另外一个情况就是对锁定 的对象进行了“解锁”,导致数据得不到 同步的处理,出现数据不一致的问题。
/** * @program: demo * @description: java基础知识测试 * @author: lee * @create: 2018-07-18 09:45 **/public class Demo extends Thread { @Override public void run() { try { for(int i=0;i<100000;i++){ System.out.println("i="+(i+1)); Thread.sleep(2000); } } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } } public static void main(String[] args) throws InterruptedException { Demo thread = new Demo(); thread.start(); Thread.sleep(10000); thread.stop(); System.out.println("end!"); }}
输出结果
i=1i=2i=3i=4i=5end!
stop停止导致数据不一致
/** * Created by Lee on 2018/7/28. */public class StopSynchronizedObject { private String username = "a"; private String password = "aa"; public String getUsername() { return username; } public void setUsername(String username) { this.username = username; } public String getPassword() { return password; } public void setPassword(String password) { this.password = password; } synchronized public void printString(String username, String password) { try { this.username = username; Thread.sleep(8000); this.password = password; } catch (InterruptedException ex) { ex.printStackTrace(); } }}/** * Created by Lee on 2018/7/28. */public class StopSynchronizedThread extends Thread { private StopSynchronizedObject object; public StopSynchronizedThread(StopSynchronizedObject object) { this.object=object; } @Override public void run() { object.printString("b","bb"); }}/** * Created by Lee on 2018/7/28. */public class StopSynchronizedRun { public static void main(String[] args) { try { StopSynchronizedObject object = new StopSynchronizedObject(); StopSynchronizedThread thread = new StopSynchronizedThread(object); thread.start(); Thread.sleep(500); thread.stop(); System.out.println(object.getUsername()); System.out.println(object.getPassword()); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } }}
输出结果
baa
再看一个例子
/** * Created by Lee on 2018/7/28. */public class StopSynchronizedRun { public static void main(String[] args) { try { StopSynchronizedObject object = new StopSynchronizedObject(); StopSynchronizedThread thread = new StopSynchronizedThread(object); thread.start(); //Thread.sleep(500); thread.stop(); System.out.println(object.getUsername()); System.out.println(object.getPassword()); } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } }}
输出结果
aaa
使用return 停止线程
/** * @program: demo * @description: java基础知识测试 * @author: lee * @create: 2018-07-18 09:45 **/public class Demo extends Thread { @Override public void run() { while (true) { if (this.isInterrupted()) { System.out.println("停止了!"); return; } System.out.println("timer=" + System.currentTimeMillis()); } } public static void main(String[] args) throws InterruptedException { Demo thread = new Demo(); thread.start(); Thread.sleep(1000); thread.interrupt(); System.out.println("end!"); }}
输出结果
timer=1532932687078timer=1532932687078end!停止了!
暂停线程
暂停线程意味着此线程还可以恢复运行。在Java 多线程中,可以使用suspend() 方法暂停线程,使用resume() 方法恢复线程的执行。
/** * @program: demo * @description: demo * @author: lee * @create: 2018-07-29 11:05 **/public class SuspendThread extends Thread { private long i = 0; public long getI() { return i; } public void setI(long i) { this.i = i; } @Override public void run(){ while (true) { i++; } }} /** * Created by Lee on 2018/7/28. */public class SuspendThreadRun { public static void main(String[] args) { try { SuspendThread thread = new SuspendThread(); thread.start(); Thread.sleep(1000); //第一段 thread.suspend(); System.out.println("I="+thread.getI()); Thread.sleep(5000); System.out.println("I="+thread.getI()); //第二段 thread.resume(); Thread.sleep(1000); //第三段 thread.suspend(); System.out.println("I="+thread.getI()); Thread.sleep(5000); System.out.println("I="+thread.getI()); thread.stop(); } catch (InterruptedException ex) { ex.printStackTrace(); } }}
输出结果
I=483701768I=483701768I=1001747085I=1001747085
suspend 与resume 方法的缺点——独占
在使用suspend 与resume 方法时,如果使用不当,极易造成公共的同步对象的独占,使得其他线程无法访问公共同步对象。
public class SynchronizedObject { synchronized public void printString() { System.out.println("begin"); if (Thread.currentThread().getName().equals("a")) { System.out.println("a 线程永远 suspend 了! "); Thread.currentThread().suspend(); } System.out.println("end"); }}public class Run { public static void main(String[] args) { try { final SynchronizedObject object = new SynchronizedObject(); Thread thread1 = new Thread() { @Override public void run() { object.printString(); } }; thread1.setName("a"); thread1.start(); Thread.sleep(1000); Thread thread2 = new Thread() { @Override public void run() { System.out.println("thread2 启动了,但进入不了printString() 方法! 只打印1 个begin"); System.out.println(" 因为printString() 方法被a 线程锁定并且永远 suspend 暂停了! "); object.printString(); } }; thread2.start(); } catch (InterruptedException e) {// TODO Auto-generated catch block e.printStackTrace(); } }}
还有另外一种独占锁的情况也要格外注意,稍有不慎,就会掉进“坑”里
public class MyThread extends Thread { private long i = 0; @Override public void run() { while (true) { i++; } }} public class Run { public static void main(String[] args) { try { MyThread thread = new MyThread(); thread.start(); Thread.sleep(1000); thread.suspend(); System.out.println("main end!"); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } }}
输出结果
main end!
如果更改程序如下
/** * @program: demo * @description: 2 * @author: lee * @create: 2018-07-30 14:52 **/public class test extends Thread{ private long i = 0; @Override public void run() { while (true) { i++; System.out.println(i); } } public static void main(String[] args) { try { test thread = new test(); thread.start(); Thread.sleep(1000); thread.suspend(); System.out.println("main end!"); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } }}
输出结果
...113720113721113722113723
不再会有main end!输出,出现这样情况的原因是,当程序运行到println() 方法内部停止时,同步锁未被释放。
/** * Prints a String and then terminate the line. This method behaves as * though it invokes{@link #print(String)}
and then *{@link #println()}
. * * @param x TheString
to be printed. */ public void println(String x) { synchronized (this) { print(x); newLine(); } }
suspend 与resume 方法的缺点——不同步
在使用suspend 与resume 方法时也容易出现因为线程的暂停而导致数据不同步的情况。
public class MyObject { private String username = "1"; private String password = "11"; public void setValue(String u, String p) { this.username = u; if (Thread.currentThread().getName().equals("a")) { System.out.println(" 停止a 线程! "); Thread.currentThread().suspend(); } this.password = p; } public void printUsernamePassword() { System.out.println(username + " " + password); }}public class Run { public static void main(String[] args) throws InterruptedException { final MyObject myobject = new MyObject(); Thread thread1 = new Thread() { public void run() { myobject.setValue("a", "aa"); }; }; thread1.setName("a"); thread1.start(); Thread.sleep(500); Thread thread2 = new Thread() { public void run() { myobject.printUsernamePassword(); }; }; thread2.start(); }}
输出结果
停止a线程a 11
yield 方法
yield() 方法的作用是放弃当前的CPU 资源,将它让给其他的任务去占用CPU 执行时间。但放弃的时间不确定,有可能刚刚放弃,马上又获得CPU 时间片。
/** * @program: demo * @description: demo * @author: lee * @create: 2018-07-29 11:21 **/public class YieldThread extends Thread { @Override public void run(){ long beginTime = System.currentTimeMillis(); int count = 0; for (int i = 0; i < 5000000; i++) { // Thread.yield(); count = count + (i+1); } long endTime=System.currentTimeMillis(); System.out.println("用时:" + (endTime-beginTime) + "毫秒!"); } public static void main(String[] args) { YieldThread thread = new YieldThread(); thread.start(); }} # 输出结果 用时:2毫秒!# 没有注释Thread.yield();输出结果 用时:1809毫秒!
线程的优先级
在操作系统中,线程可以划分优先级,优先级较高的线程得到的CPU 资源较多,也就是CPU 优先执行优先级较高的线程对象中的任务,在Java 中,线程的优先级分为1 ~ 10 这10 个等级,如果小于1 或大于10,则JDK 抛出异常throw new IllegalArgumentException()。
JDK 中使用3 个常量来预置定义优先级的值,代码如下:
public final static int MIN_PRIORITY = 1;public final static int NORM_PRIORITY = 5;public final static int MAX_PRIORITY = 10;
线程优先级的继承特性
在Java 中,线程的优先级具有继承性,比如A 线程启动B 线程,则B 线程的优先级与A 是一样的。
/** * @program: demo * @description: MyThread1 * @author: lee * @create: 2018-07-30 15:38 **/public class MyThread1 extends Thread { @Override public void run() { System.out.println("MyThread1 run priority=" + this.getPriority()); MyThread2 thread2 = new MyThread2(); thread2.start(); }}/** * @program: demo * @description: MyThread2 * @author: lee * @create: 2018-07-30 15:38 **/public class MyThread2 extends Thread { @Override public void run() { System.out.println("MyThread2 run priority=" + this.getPriority()); }}/** * @program: demo * @description: demo * @author: lee * @create: 2018-07-30 15:39 **/public class RunDemo { public static void main(String[] args) { MyThread1 thread = new MyThread1(); thread.start(); }}
输出结果
MyThread1 run priority=5MyThread2 run priority=5
优先级具有规则性
虽然使用setPriority() 方法可以设置线程的优先级,但还没有看到设置优先级所带来的效果。
import java.util.Random;/** * @program: demo * @description: 线程优先级测试 * @author: lee * @create: 2018-07-29 11:37 **/public class PropertyThread1 extends Thread{ @Override public void run() { long beginTime = System.currentTimeMillis(); long addResult = 0; for (int j = 0;j < 100; j++) { Random random = new Random(); random.nextInt(); addResult = addResult +j; long endTime = System.currentTimeMillis(); System.out.println("*************** PropertyThread1 use time= " +(endTime-beginTime)); } }}import java.util.Random;/** * @program: demo * @description: 线程优先级测试 * @author: lee * @create: 2018-07-29 11:37 **/public class PropertyThread2 extends Thread{ @Override public void run() { long beginTime = System.currentTimeMillis(); long addResult = 0; for (int j = 0;j < 100; j++) { Random random = new Random(); random.nextInt(); addResult = addResult +j; long endTime = System.currentTimeMillis(); System.out.println("######### PropertyThread2 use time= " +(endTime-beginTime)); } }}/** * @program: demo * @description: property测试 * @author: lee * @create: 2018-07-29 11:43 **/public class PropertyRun { public static void main(String[] args) { PropertyThread1 thread1 = new PropertyThread1(); thread1.setPriority(2); thread1.start(); PropertyThread2 thread2 = new PropertyThread2(); thread2.start(); thread2.setPriority(6); }}
输出结果
...######### PropertyThread2 use time= 1*************** PropertyThread1 use time= 2######### PropertyThread2 use time= 2*************** PropertyThread1 use time= 3######### PropertyThread2 use time= 2...*************** PropertyThread1 use time= 11*************** PropertyThread1 use time= 11*************** PropertyThread1 use time= 11*************** PropertyThread1 use time= 11*************** PropertyThread1 use time= 11
高优先级的线程总是大部分先执行完,但不代表高优先级的线 程全部先执行完。另外,不要以为thread1 线程先被main 线程所调用就会先执行完,当线程优先级的等级差距很大时,谁先执行完和代码的调用顺序无关,线程的优先级具有一定的规则性,也就是CPU 尽量将执行资源让给优先级比较高的线程。
优先级具有随机性
线程的优先级还具有“随机性”,也就是优先级较高的线程不一定每一次 都先执行完,当优先级的差距不大的时候最能体现出随机性。
看谁运行得快
线程的优先级越高,CPU分配得到的机会越大,所以执行的时间越多。
守护线程
在Java 线程中有两种线程,一种是用户线程,另一种是守护线程。
守护线程是一种特殊的线程,它的特性有“陪伴”的含义,当进程中不存在非守护线程了,则守护线程自动销毁。典型的守护线程就是垃圾回收线程,当进程中没有非守护线程了,则垃圾回收线程也就没有存在的必要了,自动销毁。
用个比较通俗的比喻来解释一下 “守护线程”:任何一个守护线程都是整个JVM 中所有非守护线程的“保姆”,只要当前JVM 实例中存在任何一个非守护线程没有结束,守护线程就在工作,只有当最后一个非守护线程 结束时,守护线程才随着JVM 一同结束工作。 注意点:
thread.setDaemon(true)必须在thread.start()之前设置。在Daemon线程中产生的新线程也是Daemon的。不是所有的应用都可以分配给Daemon线程来进行服务,比如读写操作或者计算逻辑。因为Daemon Thread还没来得及进行操作,虚拟机可能已经退出了。
/** * @program: demo * @description: 守护线程 * @author: lee * @create: 2018-07-29 12:04 **/public class DaemonThread extends Thread{ private int i = 0; @Override public void run() { while (true) { try { System.out.println(i++); Thread.sleep(1000); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } } }}/** * @program: demo * @description: 守护进程 * @author: lee * @create: 2018-07-29 12:06 **/public class DaemonRun { public static void main(String[] args) throws InterruptedException { DaemonThread thread = new DaemonThread(); thread.setDaemon(true); thread.start(); Thread.sleep(5000); System.out.println("***************************************************************再也不会打印东西了。。。。"); }}
输出结果
01234***************************************************************再也不会打印东西了。。。。
如果多线程类改变一下
/** * @program: demo * @description: 守护线程 * @author: lee * @create: 2018-07-29 12:04 **/public class DaemonThread extends Thread{ private int i = 0; @Override public void run() { while (true) { System.out.println(i++); } }}
输出结果
...106250106251106252***************************************************************再也不会打印东西了。。。。106253106254106255...106341Process finished with exit code 0