一、Thread类中的方法调用方式

  学习Thread类中的方法是学习多线程的第一步。在学习多线程之前特别提出一点,调用Thread中的方法的时候,在线程类中,有两种方式,一定要理解这两种方式的区别:

  1、this.XXX()

  这种调用方式表示的线程是线程实例本身

  2、Thread.currentThread.XXX()或Thread.XXX()

  上面两种写法是一样的意思。这种调用方式表示的线程是正在执行Thread.currentThread.XXX()所在代码块的线程

  当然,这么说,肯定有人不理解两者之间的差别。没有关系,之后会讲清楚,尤其是在讲Thread构造函数这块。讲解后,再回过头来看上面2点,会加深理解。

二、Thread类中的实例方法

  从Thread类中的实例方法和类方法的角度讲解Thread中的方法,这种区分的角度也有助于理解多线程中的方法。实例方法,只和实例线程(也就是new出来的线程)本身挂钩,和当前运行的是哪个线程无关。看下Thread类中的实例方法:

  1、start()方法

  start()方法的作用讲得直白点就是通知"线程规划器",此线程可以运行了,正在等待CPU调用线程对象的run()方法,产生一个异步执行的效果。补充知识点:怎样理解阻塞非阻塞与同步异步的区别?

  举例:

public class Thread01 implements Runnable{

    @Override
    public void run() {
        for(int i = 0; i < 5; i++) {
            try {
                Thread.sleep((int) Math.random() * 5000);
                System.out.println(Thread.currentThread().getName());
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }
}
public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        Runnable runnable = new Thread01();
        Thread thread = new Thread(runnable);
        thread.start();
        for(int i = 0; i < 5; i++) {
            try {
                Thread.sleep((int) Math.random() * 5000);
                System.out.println(Thread.currentThread().getName());
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }
}

  第一次运行结果:

Thread-0
main
Thread-0
main
Thread-0
main
Thread-0
main
Thread-0
main

  第二次运行结果:

main
Thread-0
main
Thread-0
main
Thread-0
Thread-0
Thread-0
main
main

  可以看到,CPU调用哪个线程具有不确定性。再举例说明start()方法的顺序是否就是线程启动的顺序?

public class Thread01 implements Runnable{
    @Override
    public void run() {
        System.out.println(Thread.currentThread().getName());
    }
}
public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        Runnable runnable = new Thread01();
        //创建线程1
        Thread thread1 = new Thread(runnable);
        //创建线程2
        Thread thread2 = new Thread(runnable);
        //创建线程3
        Thread thread3 = new Thread(runnable);
        thread1.start();
        thread2.start();
        thread3.start();
    }
}

  第一次运行的结果:

Thread-1
Thread-0
Thread-2

  第二次运行的结果:

Thread-2
Thread-0
Thread-1

  尽管启动线程的顺序是thread1,thread2,thread3,但是被调用的顺序却不是按照启动顺序来的。即:调用start()方法的顺序不代表线程的启动顺序,线程的启动顺序具有不确定性。

  2、run()方法

  线程开始执行,虚拟机调用的是线程run()方法中的内容,当线程没有通过start()方法让其处于被调用状态的时候,其线程的run()方法不会被执行的。但是如果直接通过.run()来调用的话,还是可以调用的到,但这个时候run()方法所在线程就是主线程了,仅仅只是一个普通方法而已,不在充当线程中的run()方法的作用。

  举例:通过.start()方法获取run()方法所在的线程

public class Thread01 implements Runnable{
    @Override
    public void run() {
        System.out.println("run方法所在的线程为:" + Thread.currentThread().getName());
    }
}
public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        Runnable runnable = new Thread01();
        //创建线程
        Thread thread1 = new Thread(runnable);
        thread1.start();
    }
}

  结果:

run方法所在的线程为:Thread-0

  可以看到run()方法所在的线程就是我们创建的线程,而不再main主线程内。

  通过.run()方法获取run()方法所在的线程

public class Thread01 implements Runnable{
    @Override
    public void run() {
        System.out.println("run方法所在的线程为:" + Thread.currentThread().getName());
    }
}
public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        Runnable runnable = new Thread01();
        //创建线程
        Thread thread1 = new Thread(runnable);
        thread1.run();
    }
}

  结果:

run方法所在的线程为:main

  可以看到,此时run()方法所在的线程就是main主线程,而不再是我们自己创建的那个线程。

  所以,通过start()方法启动线程将自动调用 run()方法,这是由jvm的内存机制规定的。不通过start()方法来直接调用的话,run()方法只是thread的一个普通方法,还是在主线程里执行。

  3、isAlive()方法

  判断线程是否处于活动状态,只要线程处于启动且没有终止,返回的就是true。

/**
     * Tests if this thread is alive. A thread is alive if it has
     * been started and has not yet died.
     *
     * @return  <code>true</code> if this thread is alive;
     *          <code>false</code> otherwise.
     */
    public final native boolean isAlive();

  举例:

public class Thread01 extends Thread{
    @Override
    public void run() {
        System.out.println("线程run时的isAlive=====" + this.isAlive());
    }
}
public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        Thread01 thread01 = new Thread01();
        System.out.println("线程被new出来还未被调用时的isAlive======" + thread01.isAlive());
        thread01.start();
        System.out.println("线程通过start被调用时的isAlive======" + thread01.isAlive());
        try {
            thread01.sleep(1000);
            System.out.println("线程执行完时的isAlive======" + thread01.isAlive());
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

  结果:

线程被new出来还未被调用时的isAlive======false
线程通过start被调用时的isAlive======true
线程run时的isAlive=====true
线程执行完时的isAlive======false

  看到在start()之前,线程的isAlive是false,start()之后就是true了。main函数中加上Thread.sleep(100)的原因是为了确保Thread06的run()方法中的代码执行完,否则有可能end这里打印出来的是true,如下去掉sleep方法之后 

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        Thread01 thread01 = new Thread01();
        System.out.println("线程被new出来还未被调用时的isAlive======" + thread01.isAlive());
        thread01.start();
        System.out.println("线程通过start被调用时的isAlive======" + thread01.isAlive());
        
        System.out.println("线程执行完时的isAlive======" + thread01.isAlive());
    }
}

  结果:

线程被new出来还未被调用时的isAlive======false
线程通过start被调用时的isAlive======true
线程执行完时的isAlive======true
线程run时的isAlive=====true

  产生这种结果的原因是main线程和thread01这两个线程并发执行,main线程执行完了的时候,thread01 线程还未开始执行,所以其isAlive的值是true。

  4、getID()方法

  这个方法比较简单,返回的就是当前线程对应的tid(Thread ID),这个tid是通过全局唯一的线程ID生成器threadSeqNumber来维护的,每new出一个线程threadSeqNumber都会自增一次,并赋予线程的tid属性,这个是Thread自己做的,用户无法自己制定tid。

  举例:

public class Thread01 extends Thread{
    @Override
    public void run() {
        System.out.println("线程run时的isAlive=====" + this.isAlive());
    }
}
public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        Thread01 thread01 = new Thread01();
        Thread01 thread02 = new Thread01();
        System.out.println(thread01.getId());
        System.out.println(thread02.getId());
    }
}

  结果:

11
12

  5、getName()方法

  new一个线程的时候,可以指定线程的名字,也可以不指定。如果指定,线程的名字就是我们指定的名字,getName()返回的就是我们指定的线程的名字。如果不指定,getName()返回的是"Thread-" + threadInitNumber,其中threadInitNumber是一个int型全局唯一的线程初始号生成器,threadInitNumber通过自增来维护线程初始号,所以返回的就是Thread-0,Thread-1,Thread-2等等。

  举例:

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        Thread01 thread01 = new Thread01();
        Thread01 thread02 = new Thread01();
        System.out.println(thread01.getName());
        System.out.println(thread02.getName());
    }
}

  结果:

Thread-0
Thread-1

  6、getPriority()和setPriority(int newPriority)

  这两个方法用于获取和设置线程的优先级,优先级高的线程获取CPU的资源比较多,会比较容易先执行(不是一定会先执行)。线程的优先级别为1-10,其中1优先级最低,10优先级最高,即优先级越高的线程越先执行。

  举例:未设置优先级时

public class Thread01 extends Thread{
    @Override
    public void run() {
        for(int i = 0; i < 100000; i++) {

        }
        System.out.println("※※※" + "的优先级为:" + this.getPriority());
    }
}
public class Thread02 extends Thread{
    @Override
    public void run() {
        for(int i = 0; i < 100000; i++) {

        }
        System.out.println("======" + "的优先级为:" + this.getPriority());
    }
}
public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        for(int i = 0; i < 5; i++) {
            Thread01 thread01 = new Thread01();
            Thread02 thread02 = new Thread02();
            thread01.start();
            thread02.start();
        }
    }
}

  结果:

※※※的优先级为:5
======的优先级为:5
※※※的优先级为:5
======的优先级为:5
======的优先级为:5
※※※的优先级为:5
※※※的优先级为:5
======的优先级为:5
======的优先级为:5
※※※的优先级为:5

  可以看到,未设置线程的优先级的时候,线程的优先级别默认是5,此时※与=代表的线程并没有明显的先后执行顺序,下面设置一下线程的优先级

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        for(int i = 0; i < 5; i++) {
            Thread01 thread01 = new Thread01();
            Thread02 thread02 = new Thread02();
            thread01.setPriority(10);
            thread02.setPriority(1);
            thread01.start();
            thread02.start();
        }
    }
}

  结果:

※※※的优先级为:10
※※※的优先级为:10
※※※的优先级为:10
======的优先级为:1
======的优先级为:1
※※※的优先级为:10
※※※的优先级为:10
======的优先级为:1
======的优先级为:1
======的优先级为:1

  可以看到,优先级别为10的线程会比较容易先执行,但并不是优先级高的线程执行完了在执行优先级低的线程,而是在该时间片内,优先级高的线程会容易先执行。

   7、isDaemon()方法和setDaemon()方法

  daemon:[ˈdi:mən] 守护的意思。讲解两个方法前,首先要知道理解一个概念。Java中有两种线程,一种是用户线程(user thread),一种是守护线程(daemon thread),守护线程是一种特殊的线程,它的作用是为其他线程的运行提供便利的服务,最典型的应用便是GC线程。如果进程中不存在非守护线程(即用户线程)了,那么守护线程自动销毁,因为没有存在的必要,为别人服务,结果服务的对象都没了,当然就销毁了。

  举例:thread01不设置成守护线程

public class Thread01 extends Thread{
    private int i = 1;
    @Override
    public void run() {
        while(true){
            try {
                Thread.sleep(200);
                System.out.println(i);
                i++;
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }
}
public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        Thread01 thread01 = new Thread01();
        thread01.start();
        System.out.println("thread01是否是守护线程==" + thread01.isDaemon());
        System.out.println("main线程是否是守护线程==" + Thread.currentThread().isDaemon());
        try {
            Thread.sleep(1000);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        System.out.println("main主线程执行完了");
    }
}

  说明:此程序中存在两个线程,一个是main主线程(用户线程),一个是thread01(用户线程),两个线程并发执行,所以main线程执行完了之后并不影响thread01 线程的继续执行,因为thread01中的while一致为true,所以thread01会一直执行下去

  结果:

thread01是否是守护线程==false
main线程是否是守护线程==false
1
2
3
4
main主线程执行完了
5
6
7
8
9
...
...
...
...
...

  thread01设置成守护线程后

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        Thread01 thread01 = new Thread01();
        thread01.setDaemon(true);
        thread01.start();
        System.out.println("thread01是否是守护线程==" + thread01.isDaemon());
        System.out.println("main线程是否是守护线程==" + Thread.currentThread().isDaemon());
        try {
            Thread.sleep(1000);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        System.out.println("main主线程执行完了");
    }
}

  结果:

thread01是否是守护线程==true
main线程是否是守护线程==false
1
2
3
4
main主线程执行完了

  说明:将thread01线程设置成守护线程后,该程序中的两个线程(main线程和thread01线程)并发执行,但是当main线程执行完之后,作为守护线程的thread01自动销毁,不在继续执行。

  关于守护线程,有一个细节注意下,setDaemon(true)必须在线程start()之前设置(This method must be invoked before the thread is started)。

  8、interrupt()方法

  这是一个有点误导性的名字,实际上Thread类的interrupt()方法无法中断线程。

  举例:

public class Thread01 extends Thread{
    @Override
    public void run() {
        for(int i = 0; i < 50000; i++) {
            System.out.println("i = " + (i + 1));
        }
    }
}
public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        Thread01 thread01 = new Thread01();
        thread01.start();
        thread01.interrupt();
    }
}

  结果:

.............
.............
i = 49997
i = 49998
i = 49999
i = 50000

  看结果还是打印到了50000。也就是说,尽管调用了interrupt()方法,但是线程并没有停止。interrupt()方法的作用实际上是:在线程受到阻塞时抛出一个中断信号,这样线程就得以退出阻塞状态。换句话说,没有被阻塞的线程,调用interrupt()方法是不起作用的。关于这个会在之后讲中断机制的时候,专门写一篇文章讲解。

  9、isInterrupted()方法

  测试线程是否处于中断状态,但是不清除状态标识。(Tests whether this thread has been interrupted. The interrupted status of the thread is unaffected by this method)。这个和interrupt()方法一样,在后面讲中断机制的文章中专门会讲到。

  10、join()方法

  该方法暂时不写,后续会补上。

 

参考资料:

  [Java] Thread的start()和run()函数区别

       Java多线程之interrupt()的深度研究