【多线程】认识Thread类及其常用方法

轩。5282024-01-22 16:06

📄前言 ：

本文是对以往多线程学习中 Thread类 的介绍，以及对其中的部分细节问题进行总结。

文章目录

  • [一. 线程的 创建和启动](#一. 线程的 创建和启动)
    • [🍆1. 通过继承 Thread 类创建线程](#🍆1. 通过继承 Thread 类创建线程)
    • [🍅2. 通过实现 Runnable 接口创建线程](#🍅2. 通过实现 Runnable 接口创建线程)
    • [🥦3. 其他方法创建线程（本质上为上面两种写法的变形）](#🥦3. 其他方法创建线程（本质上为上面两种写法的变形）)
      • [🥑3.1 使用 Thread 的匿名内部类](#🥑3.1 使用 Thread 的匿名内部类)
      • [🥬3.2 使用匿名内部类实现 Runnable 接口](#🥬3.2 使用匿名内部类实现 Runnable 接口)
      • [🥒3.3 使用 lambda 表达式实现 Runnable 接口 （推荐，更加简洁！！！）](#🥒3.3 使用 lambda 表达式实现 Runnable 接口 （推荐，更加简洁！！！）)
    • [🍉4. 线程的启动（关于 start方法 和 run方法 的思考）](#🍉4. 线程的启动（关于 start方法 和 run方法 的思考）)
  • [二. Thread类的属性和常用方法](#二. Thread类的属性和常用方法)
    • [🍚1. Thread类的主要属性](#🍚1. Thread类的主要属性)
    • [🍥2. 线程休眠](#🍥2. 线程休眠)
    • [🍭3. 线程等待](#🍭3. 线程等待)
    • [🍦 4. 获取线程实例](#🍦 4. 获取线程实例)
    • [🧊5. 线程的中断 （关于线程中断的细节！！！）](#🧊5. 线程的中断 （关于线程中断的细节！！！）)

之前的文章介绍过线程的引入能够更好地处理程序的并发执行问题。在Java中，线程的创建方式之一是通过 Thead类 （Thead封装了操作系统提供的API，使我们创建的线程能够系统的调度）。接下来我们先了解一下线程的创建方法。

一. 线程的 创建和启动

通过 Thread类 创建线程的方式总体来说可以分为以下两种：

  1. 继承 Thread类，重写类中的 run() 方法
  2. 实例化Thread类，实现 Runnable 接口，重写接口中的 run() 方法（通过Thread的构造方法传参 间接重写run() 方法）

这里我们应该可以发现一个共同点，这两种方法都需要重写 run() 方法，毫无疑问 run() 方法 就是线程创建后执行代码逻辑的 "入口 "方法，通过查看源码我们发现 Thread类 继承了Runnable，而 run() 方法就是该接口中的抽象方法。（如下）

🍆1. 通过继承 Thread 类创建线程

java 复制代码 
class MyThread extends Thread {
    @Override
    public void run() {
        for (int i = 0; i < 5; i++) {
            System.out.println("hello thread!");
        }
        System.out.println("线程结束!");
    }
}

🍅2. 通过实现 Runnable 接口创建线程

java 复制代码 
class MyRunnable implements Runnable {
    @Override
    public void run() {
        for (int i = 0; i < 5; i++) {
            System.out.println("hello thread !");
        }
        System.out.println("线程结束 !");
    }
}

public class Demo2 {

    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        Thread t = new Thread(new MyRunnable());
    }

}

🥦3. 其他方法创建线程（本质上为上面两种写法的变形）

🥑3.1 使用 Thread 的匿名内部类

java 复制代码 
Thread t = new Thread(){
    @Override
    public void run() {
        for (int i = 0; i < 5; i++) {
            System.out.println("hello thread !");
        }
        
        System.out.println("线程结束 !");
    }
};

🥬3.2 使用匿名内部类实现 Runnable 接口

java 复制代码 
Thread t = new Thread(new Runnable() {
   @Override
    public void run() {
		while(true) {
		    System.out.println("hello thread !");
		}
		
		System.out.println("线程结束 !");
   	}
});

🥒3.3 使用 lambda 表达式实现 Runnable 接口 （推荐，更加简洁！！！）

java 复制代码 
Thread t = new Thread(() -> {
	while(true) {
	    System.out.println("hello thread !");
	}
	System.out.println("线程结束 !");
});

🍉4. 线程的启动（关于 start方法 和 run方法 的思考）

其实线程的启动方式很简单，直接调用 Thread类中的 start()方法 即可启动线程，为了观察新创建的线程和 "主线程main" 的并发执行效果，代码中调用 Thread类的类方法 sleep(), 让每次语句执行后休眠 1s。（代码及程序运行效果如下）

java 复制代码 
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
	Thread t = new Thread(() -> {
	   for(int i = 0; i < 5; i++) {
	       System.out.println("hello thread !");
	       try {
	           Thread.sleep(1000);
	       } catch (InterruptedException e) {
	           throw new RuntimeException(e);
	       }
	   }
	});
	System.out.println("线程启动 !");
	t.start();
	
	// 主线程
	for(int i = 0; i < 5; i++) {
	    System.out.println("hello main !");
	    Thread.sleep(1000);
	}
}

通过上面代码的执行结果我们容易知道：创建的线程执行的代码其实就是 run() 方法中的代码，那么我们是否可以通过执行 t.run() 来代替 t.start() 呢？

答案很明显是否定的，因为直接调用 run() 方法本质上与一个自定义函数的调用并无任何差异。我们都知道，在程序的某处调用一个函数，程序会在该函数执行结束后才继续执行后面的代码，因此不能使用 t.run() 来代替 t.start()。

总结：调用run() 方法只是一次简单的函数调用，程序依旧是顺序执行；只有调用 start() 才能在操作系统真正创建一个主线程并发执行的线程。

二. Thread类的属性和常用方法

🍚1. Thread类的主要属性

注意：所有创建的线程默认为前台线程，只有当所有前台线程运行结束后，程序才会结束，主线程main运行结束，不会影响其他前台线程的运行。（可以通过setDaemon()方法将线程设置为后台线程）

🍥2. 线程休眠

代码示例及程序运行结果如下：让新线程每1s进行一次打印，主线程每2s进行一次打印（注意：使用sleep()方法需要处理可能抛出的异常）

java 复制代码 
public static void main(String[] args) {
        
	Thread t = new Thread(() -> {
	    for (int i = 0; i < 6; i++) {
	        System.out.println("hello thread !");
	        try {
	            Thread.sleep(1000);
	        } catch (InterruptedException e) {
	            e.printStackTrace();
	        }
	    }
	});
	t.start();
	
	for (int i = 0; i < 3; i++) {
	    System.out.println("hello main !");
	    try {
	        Thread.sleep(2000);
	    } catch (InterruptedException e) {
	        e.printStackTrace();
	    }
	}
}

🍭3. 线程等待


注意事项 ：若有两个线程分别为 t1 和 t2，在 t1 线程中调用 t2.join()，则表示 t1线程应等待 t2线程运行结束后再继续运行，即谁调用谁等待。

代码实例和程序运行结果如下：让主线程进行一次打印后，等待新线程结束再继续运行。

java 复制代码 
public static void main(String[] args) {
    Thread t = new Thread(() -> {
        for (int i = 0; i < 5; i++) {
            System.out.println("hello thread !");
        }
    });
    t.start();

    for (int i = 0; i < 5; i++) {
        System.out.println("hello main !");
        if(i == 0) {
            try {
                t.join();
            } catch (InterruptedException e) {
                throw new RuntimeException(e);
            }
        }
    }
}

🍦 4. 获取线程实例

在线程的创建过程中，由于 Thread类 还没有被实例化，因此不能通过类对象的引用变量直接得到该对象，而应该使用 Thread类提供的方法得到该对象的引用。

🧊5. 线程的中断 （关于线程中断的细节！！！）

在正式了解线程中断的方法之前，我们需要知道一个基本的事实：
Java中线程的中断方式并不是让一个正在运行的线程直接中止，而是以一种 "通知的方式" 告诉线程，"你当前应该结束线程了"，而具体是否立即结束当前该线程，由线程接收通知后的代码处理逻辑决定。

==========

关于线程的中断方法，Thread类 提供了以下三个方法：

Thread类收到通知的方式有以下两种情况：

  1. 当前线程因 sleep/join/wait 等方法引起阻塞而挂起，以 InterruptedException 异常的形式通知，并清除中断标志 ，此时线程的阻塞状态立即结束，而是否立即结束由 try/catch 中catch的处理逻辑决定。（注意：线程是否有后续的处理权，取决于该线程是否有能引起阻塞状态的代码）
  2. 当前线程处于正常运行状态，将中断标志位设置为true。

==========

  1. 当线程处于阻塞状态时，存在以下三种对应的处理方式：
    1）不管这个通知，继续运行。 2）直接结束线程。 3）进行一些特定的收尾工作再结束线程
java 复制代码 
public static void main(String[] args) {
    Thread t = new Thread(() -> {
        while (!Thread.currentThread().isInterrupted()) {
            System.out.println("hello thread !");
            try {
                Thread.sleep(1000);
            } catch (InterruptedException e) {
                // 1. 无视通知
                e.printStackTrace();

                // 2. 直接退出
                // break;

                // 3. 进行收尾工作，再退出
                // System.out.println("此处是后续的处理代码");
                // break;
            }
        }
    });
    t.start();

    try {
        Thread.sleep(3000);
    } catch (InterruptedException e) {
        e.printStackTrace();
    }
    t.interrupt();
}



看到第一个程序运行的结果，不知道大家会不会有一个疑惑，使用 isInterrupted()方法是不会清除标志位的，那 3s过后该线程不应该只打印3次 "hello thread !"，接着由于循环的判断条件为 false 而直接退出吗？
其实 isInterrupted() 方法调用后确实不会清除标志位，程序继续运行的原因是因为3s后主线程调用interrupt()方法，解除了 t线程 的阻塞状态，同时 sleep() 引起的异常会顺便清除标志位。

因此，如果将代码改为下面的写法，线程会在当前代码逻辑执行完毕 或 进入下一次循环判断后直接退出。

java 复制代码 
public static void main(String[] args) {
    Thread t = new Thread(() -> {
        while (!Thread.currentThread().isInterrupted()) {
            System.out.println("hello thread !");
        }
        System.out.println("---3s后 t线程退出---");
    });
    t.start();

    try {
        Thread.sleep(3000);
    } catch (InterruptedException e) {
        e.printStackTrace();
    }
    t.interrupt();
}

程序运行结果如下：

======

  1. 当前线程处于正常运行状态，将中断标志位置为true。
    从前面我们可以知道：Thread.interrupted() 判断后会清除标志位，isInterrupted() 不会清除标志位，现有以下代码：
java 复制代码 
private static int count = 100;

public static void main(String[] args) {
    Thread t = new Thread(() -> {
       for (int i = 1; count > 0 || Thread.currentThread().isInterrupted(); i++) {
           if(Thread.currentThread().isInterrupted()) {
               System.out.println("我当前收到中断通知了，这是第 " + i + " 次打印");
           } else {
               System.out.println("我当前没有收到中断通知, 这是第 " + i + " 次打印");
           }
           count--;
           if(i == 150) break;
       }
    });
    t.start();


    try {
        Thread.sleep(2);
    } catch (InterruptedException e) {
        e.printStackTrace();
    }

    t.interrupt();
}

程序的运行结果如下：

这段代码的运行结果是：程序在第58次打印时标志位发生了改变，并且后续的打印不再发生改变，可以预见的是：如果没有使用 i 的值判断使循环退出，程序将会无终止地进行打印。原因就是 isInterrupted()方法 不会清除标志位，因此判断条件永远为真。

若把循环中的方法修改为 Thread.interrupted()，程序的运行结果就发生了改变：

java 复制代码 
private static int count = 50;

public static void main(String[] args) {
    Thread t = new Thread(() -> {
       for (int i = 0; count > 0 || Thread.interrupted(); i++) {
           if(Thread.interrupted()) {
               System.out.println("我当前收到中断通知了，这是第 " + i + " 次打印");
           } else {
               System.out.println("我当前没有收到中断通知, 这是第 " + i + " 次打印");
           }
           count--;
       }
    });
    t.start();


    try {
        Thread.sleep(2);
    } catch (InterruptedException e) {
        e.printStackTrace();
    }

    t.interrupt();
}

可以看到在第27次打印时标志位发生了改变，说明此时线程收到了中断通知，但后面的打印内容为"没有收到通知"，且程序最终打印了50次便结束了，这都说明了调用 Thread,interrupted()方法 后标志位被清除了。

以上就是本篇文章的全部内容了，如果这篇文章对你有些许帮助，你的点赞、收藏和评论就是对我最大的支持。

另外，文章可能存在许多不足之处，也希望你可以给我一点小小的建议，我会努力检查并改进。

相关推荐
弗拉唐36 分钟前
springBoot，mp，ssm整合案例
java·spring boot·mybatis
Red Red39 分钟前
网安基础知识|IDS入侵检测系统|IPS入侵防御系统|堡垒机|VPN|EDR|CC防御|云安全-VDC/VPC|安全服务
网络·笔记·学习·安全·web安全
oi771 小时前
使用itextpdf进行pdf模版填充中文文本时部分字不显示问题
java·服务器
贰十六1 小时前
笔记：Centos Nginx Jdk Mysql OpenOffce KkFile Minio安装部署
笔记·nginx·centos
少说多做3431 小时前
Android 不同情况下使用 runOnUiThread
android·java
知兀1 小时前
Java的方法、基本和引用数据类型
java·笔记·黑马程序员
蓝黑20202 小时前
IntelliJ IDEA常用快捷键
java·ide·intellij-idea
Ysjt | 深2 小时前
C++多线程编程入门教程（优质版）
java·开发语言·jvm·c++
shuangrenlong2 小时前
slice介绍slice查看器
java·ubuntu
热门推荐
01ICLR24大模型提示(1/11) | BadChain：大型语言模型的后门思维链提示02PyTorch机器学习实现液态神经网络03【HarmonyOS】HUAWEI DevEco Studio 下载地址汇总04【音视频 | opus】opus编解码库(opus-1.4)详细介绍以及使用——附带解码示例代码05Coze扣子平台完整体验和实践（附国内和国际版对比）06(欧拉)openEuler系统添加网卡文件配置流程、(欧拉)openEuler系统手动配置ipv6地址流程、(欧拉)openEuler系统网络管理说明07IT专业入门，高考假期预习指南08玄机平台应急响应—webshell查杀09Ubuntu 20.04使用Livox mid 360 测试 FAST_LIO10〔AI 绘画〕Stable Diffusion 之 解决绘制多人或面部很小的人物时面部崩坏问题 篇