java线程全面解析
文章目录
- java线程全面解析
- 线程的实现方式
- 一、继承Thread类
- 二、实现Runable接口
- 三、实现Callable<T>接口
- 四、使用线程池接口ExecutorService
- 线程的状态变化
- 线程的操作方法和状态
线程的实现方式
java实现线程的方式有五种,分别是继承Thread类、实现Runable接口、实现Callable接口、使用线程池接口ExecutorService。下面将对其做一一介绍。
一、继承Thread类
继承Thread类,本质上还是实现Runable接口,并实现相应的run方法,相关代码如下所示:
public class MyThread extends Thread {
public void run() {
System.out.println("MyThread.run()");
}
}
public class Main {
public static void main(String[] args) {
MyThread mt = new MyThread();
Thread t1 = new Thread(mt);
Thread t2 = new Thread(mt);
t1.start();
t2.start();
}
}
注意:线程启动必须用start()方法,由于start方法涉及到系统的资源相关调度,而run方法就是普通执行。
二、实现Runable接口
继承Thread类本质上也是实现Runable接口,相应方法如下所示。相应的实现代码如下所示:
public class MyThread implements Runnable{ // 实现Runnable接口
@Override
public void run() {
System.out.println("线程执行");
}
}
public class Test {
public static void main(String[] args) {
MyThread mt = new MyThread();
Thread thread = new Thread(mt);
thread.start();
}
}
三、实现Callable接口
实现Callable接口通过FutureTask包装器来创建Thread线程,相应的实现代码如下所示:
public class CallableDemo implements Callable<String> {
@Override
public String call() throws Exception {
for (int i = 0; i < 10; i++) {
String s = "线程" + i + "被执行了";
System.out.println(s);
}
return "线程执行完毕";
}
}
public class CallableDemo implements Callable<String> {
@Override
public String call() throws Exception {
for (int i = 0; i < 10; i++) {
String s = "线程" + i + "被执行了";
System.out.println(s);
}
return "线程执行完毕";
}
}
Callable与Runable不同的是,Callable有相应的返回值,且非实现run方法,而是call方法。
四、使用线程池接口ExecutorService
使用线程池接口ExecutorService需要结合Callable、Future实现有返回结果的线程,相应实现代码如下所示:
public class MyCallable implements Callable<Object> {
private String taskNum;
public MyCallable(String taskNum) {
this.taskNum = taskNum;
}
@Override
public Object call() throws Exception {
return taskNum + "任务启动";
}
}
public class ExecutorServiceDemo {
public static void main(String[] args) throws ExecutionException, InterruptedException {
System.out.println("----程序开始运行----");
// 创建线程池
int taskSize = 5;
ExecutorService pool = Executors.newFixedThreadPool(taskSize);
// 创建多个有返回值的任务
List<Future> list = new ArrayList<>();
for (int i = 0; i < taskSize; i++) {
MyCallable callable = new MyCallable(i + " ");
// 执行任务,并获取future对象
Future<Object> f = pool.submit(callable);
list.add(f);
}
pool.shutdown();
// 获取所有并发任务的执行结果
for (Future future : list) {
System.out.println(future.get());
}
}
}
Future作为执行的记录接口。
线程的状态变化
要想实现多线程,必须在主线程中创建新的线程对象。任何线程一般具有5种状态,即创建,就绪,运行,阻塞,终止。下面分别介绍一下这几种状态:
- 创建状态
在程序中用构造方法创建了一个线程对象后,新的线程对象便处于新建状态,此时它已经有了相应的内存空间和其他资源,但还处于不可运行状态。新建一个线程对象可采用Thread 类的构造方法来实现,例如 “Thread thread=new Thread()”。 - 就绪状态
新建线程对象后,调用该线程的 start() 方法就可以启动线程。当线程启动时,线程进入就绪状态。此时,线程将进入线程队列排队,等待 CPU 服务,这表明它已经具备了运行条件。 - 运行状态
当就绪状态被调用并获得处理器资源时,线程就进入了运行状态。此时,自动调用该线程对象的 run() 方法。run() 方法定义该线程的操作和功能。 - 阻塞状态
一个正在执行的线程在某些特殊情况下,如被人为挂起或需要执行耗时的输入/输出操作,会让 CPU 暂时中止自己的执行,进入阻塞状态。在可执行状态下,如果调用sleep(),suspend(),wait() 等方法,线程都将进入阻塞状态,发生阻塞时线程不能进入排队队列,只有当引起阻塞的原因被消除后,线程才可以转入就绪状态。 - 死亡状态
线程调用 stop() 方法时或 run() 方法执行结束后,即处于死亡状态。处于死亡状态的线程不具有继续运行的能力。
线程的操作方法和状态
线程的操作方法包括线程强制运行、线程休眠、线程中断、守护线程(后台线程)、线程礼让(yield)、线程同步(synchronized)等,线程的主要状态为线程死锁(是有synchronized同步资源造成的)。