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java 多线程基础, 我觉得还是有必要看看的

Java 主线程名

我们启动的一个程序可以理解为一个进程, 一个进程中包含一个主线程, 线程可以理解为一个子任务. Java 中可以通过下面代码来获取默认的主线程名.

System.out.println(Thread.currentThread().getName());

运行结果为 main , 这是线程的名字并不是 main 方法, 通过此线程来执行 main 方法而已.

两种方式创建线程

1.继承 Thread 类

public class Thread1 extends Thread {
    @Override
    public void run() {
        System.out.println("qwe");
    }
}

2.实现 Runnable 接口

public class Thread2 implements Runnable {
    @Override
    public void run() {
        System.out.println("asd");
    }
}

Thread 实现 Runnable 接口. 并且多线程运行时, 代码的执行顺序与调用顺序是无关的. 另外如果多次调用 start 方法则会抛出 java.lang.IllegalThreadStateException

currentThread 方法

返回当前代码正在被哪个线程调用.

public class Thread1 extends Thread {

    public Thread1() {
        System.out.println("构造方法的打印：" + Thread.currentThread().getName());
    }

    @Override
    public void run() {
        System.out.println("run 方法的打印：" + Thread.currentThread().getName());
    }
}

Thread1 thread1 = new Thread1();
thread1.start();

isAlive 方法

判断当前线程是否处于活动状态.

public class Thread1 extends Thread {
    @Override
    public void run() {
        System.out.println("run 方法的打印 Thread.currentThread().isAlive() == " + Thread.currentThread().isAlive());
        System.out.println("run 方法的打印 this.isAlive() == " + this.isAlive());
        System.out.println("run 方法的打印 Thread.currentThread().isAlive() == this.isAlive() == " + (Thread.currentThread() == this ? "true" : "false"));
    }
}

Thread1 thread1 = new Thread1();

System.out.println("begin == " + thread1.isAlive());
thread1.start();
Thread.sleep(1000);
System.out.println("end == " + thread1.isAlive());

执行结果如下

begin == false
run 方法的打印 Thread.currentThread().isAlive() == true
run 方法的打印 this.isAlive() == true
run 方法的打印 Thread.currentThread() == this == true
end == false

thread1 在 1秒之后执行完成. 所以输出结果为 false . 并且 Thread.currentThread() 和 this 是同一个对象, 可以理解成执行当前 run 方法的线程对象就是我们自己( this ).

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, 运行结果和前面实例是有差异的. 造成这样的差异的原因还是来自于 Thread.currentThread() 和 this 的差异.

System.out.println("begin == " + thread1.isAlive());
//thread1.start();
// 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
Thread thread = new Thread(thread1);
thread.start();

Thread.sleep(1000);
System.out.println("end == " + thread1.isAlive());

执行结果

begin == false
run 方法的打印 Thread.currentThread().isAlive() == true
run 方法的打印 this.isAlive() == false
run 方法的打印 Thread.currentThread() == this == false
end == false

Thread.currentThread().isAlive() 是 true 的原因是因为, Thread.currentThread() 返回的是 thread 对象, 而我们也是通过此对象来启动线程的, 所以是在活动状态.

this.isAlive() 是 false 就比较好理解了, 因为我们是通过 thread 对象启动的线程来执行 run 方法的. 所以它是 false . 同时也说明这两个不是同一个对象.

sleep 方法

在指定的毫秒数内让当前 "正在执行的线程" 休眠. "正在执行的线程" 只得是 Thread.currentThread() 返回的线程.

Thread.sleep(1000);

停止线程

停止一个线程意味着在线程处理完任务之前停掉正在做的操作, 也就是放弃当前的操作.

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.
使用 interrupt 方法中断线程.

停不了的线程

调用 interrupt 方法仅仅是当前线程打了一个停止标记, 并不是真正的停止线程.

public class Thread1 extends Thread {
    @Override
    public void run() {

        for(int i = 0; i < 500000; i++) {
            System.out.println(i);
        }
    }
}

Thread1 thread1 = new Thread1();
thread1.start();
Thread.sleep(2000);
thread1.interrupt();

我们两秒后调用 interrupt 方法, 根据打印结果我们可以看到线程并没有停止, 而是在执行完 500000 此循环后 run 方法结束线程停止.

判断线程是否是停止状态

我们将线程标记为停止后, 需要在线程内部判断一下这个线程是否是停止标记, 如果是则停止线程.

两种判断方法:

Thread.interrupted(); 也可以使用 this.interrupted();
this.isInterrupted();

下面是两个方法的源码:

public static boolean interrupted() {
        return currentThread().isInterrupted(true);
    }
    
    public boolean isInterrupted() {
        return isInterrupted(false);
    }

interrupted() 方法数据静态方法, 也就是判断当前线程是否已经中断. isInterrupted() 判断线程是否已经被中断.

来自官网的 interrupted() 方法重点.

线程的中断状态由该方法清除. 换句话说, 如果连续两次调用该方法, 则第二次调用将返回 false (在第一次调用已清除了其中断状态之后, 且第二次调用检验完中断状态前, 当前线程再次中断的情况除外).

异常停止线程

public class Thread1 extends Thread {
    @Override
    public void run() {
        try {
            for (int i = 0; i < 500000; i++) {
                if (this.isInterrupted()) {
                    System.out.println("线程停止");
                    throw new InterruptedException();
                }

                System.out.println("i = " + i);
            }
        } catch (InterruptedException e) {
            System.out.println("线程通过 catch 停止");
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

Thread1 thread1 = new Thread1();
thread1.start();
Thread.sleep(1000);
thread1.interrupt();

输出结果, 这是最后几行:

i = 195173
i = 195174
i = 195175
线程停止
线程通过 catch 停止
java.lang.InterruptedException
    at Thread1.run(Thread1.java:9)

当然我们也可以将 throw new InterruptedException(); 换成 return . 都是一样可以结束线程的.

在沉睡中停止

如果线程调用 Thread.sleep() 方法使线程进行休眠, 这时我们调用 thread1.interrupt() 后会抛出. InterruptedException 异常.

java.lang.InterruptedException: sleep interrupted
    at java.lang.Thread.sleep(Native Method)
    at Thread1.run(Thread1.java:8)

暴力停止线程

暴力停止线程可以使用 stop 方法, 但此方法已经过时并不推荐使用, 原因如下.

即刻抛出 ThreadDeath 异常, 在线程的run()方法内, 任何一点都有可能抛出ThreadDeath Error, 包括在 catch 或 finally 语句中. 也就是说代码不确定执行到哪一步就会抛出异常.
释放该线程所持有的所有的锁. 这可能会导致数据不一致性.

public class Thread1 extends Thread {

    private String userName = "a";
    private String pwd = "aa";

    public String getUserName() {
        return userName;
    }

    public void setUserName(String userName) {
        this.userName = userName;
    }

    public String getPwd() {
        return pwd;
    }

    public void setPwd(String pwd) {
        this.pwd = pwd;
    }

    @Override
    public void run() {
        this.userName = "b";
        try {
            Thread.sleep(100000);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        this.pwd = "bb";

    }
}

Thread1 thread1 = new Thread1();
thread1.start();
Thread.sleep(1000);
thread1.stop();

System.out.println(thread1.getUserName() + "     " + thread1.getPwd());

输出结果为:

b     aa

我们在代码中然线程休眠 Thread.sleep(100000); 是为了模拟一些其它业务逻辑处理所用的时间, 在线程处理其它业务的时候, 我们调用 stop 方法来停止线程.

线程是被停止了也执行了 System.out.println(thread1.getUserName() + " " + thread1.getPwd()); 来帮我们输出结果, 但是 this.pwd = "bb"; 并没有被执行.

所以, 当调用了 stop 方法后, 线程无论执行到哪段代码, 线程就会立即退出, 并且会抛出 ThreadDeath 异常, 而且会释放所有锁, 从而导致数据不一致的情况.

interrupt 相比 stop 方法更可控, 而且可以保持数据一致, 当你的代码逻辑执行完一次, 下一次执行的时候, 才会去判断并退出线程.

如果大家不怎么理解推荐查看为什么不能使用Thread.stop()方法？这篇文章. 下面是另一个比较好的例子.

如果线程当前正持有锁(此线程可以执行代码), stop之后则会释放该锁. 由于此错误可能出现在很多地方, 那么这就让编程人员防不胜防, 极易造成对象状态的不一致. 例如, 对象 obj 中存放着一个范围值: 最小值low, 最大值high, 且low不得大于high, 这种关系由锁lock保护, 以避免并发时产生竞态条件而导致该关系失效.

假设当前low值是5, high值是10, 当线程t获取lock后, 将low值更新为了15, 此时被stop了, 真是糟糕, 如果没有捕获住stop导致的Error, low的值就为15, high还是10, 这导致它们之间的小于关系得不到保证, 也就是对象状态被破坏了！

如果在给low赋值的时候catch住stop导致的Error则可能使后面high变量的赋值继续, 但是谁也不知道Error会在哪条语句抛出, 如果对象状态之间的关系更复杂呢？这种方式几乎是无法维护的, 太复杂了！如果是中断操作, 它决计不会在执行low赋值的时候抛出错误, 这样程序对于对象状态一致性就是可控的.

suspend 与 resume 方法

用来暂停和恢复线程.

独占

public class PrintObject {
    synchronized public void printString(){
        System.out.println("begin");
        if(Thread.currentThread().getName().equals("a")){
            System.out.println("线程 a 被中断");
            Thread.currentThread().suspend();
        }
        if(Thread.currentThread().getName().equals("b")){
            System.out.println("线程 b 运行");
        }
        System.out.println("end");
    }
}

try{
    PrintObject  pb = new PrintObject();
    Thread thread1 = new Thread(pb::printString);
    thread1.setName("a");
    thread1.start();
    thread1.sleep(1000);

    Thread thread2 = new Thread(pb::printString);
    thread2.setName("b");
    thread2.start();
}catch(InterruptedException e){ }

输出结果: