初步学习Java中线程的实现与生命周期


线程的实现
  在Java中通过run方法为线程指明要完成的任务,有两种技术来为线程提供run方法:

  1.继承Thread类并重写它的run方法。之后创建这个子类的对象并调用start()方法。

  2.通过定义实现Runnable接口的类进而实现run方法。这个类的对象在创建Thread的时候作为参数被传入,然后调用start()方法。

 

  Thread类是专门用来创建线程和对线程进行操作的类。当某个类继承了Thread类之后,该类就叫做一个线程类。

  两种方法均需执行线程的start()方法为线程分配必须的系统资源、调度线程运行并执行线程的run()方法。

  start()方法是启动线程的唯一的方法。start()方法首先为线程的执行准备好系统资源,然后再去调用run()方法。一个线程只能启动一次,再次启动就不合法了。

  run()方法中放入了线程的工作,即我们要这个线程去做的所有事情。缺省状况下run()方法什么也不做。

  在具体应用中,采用哪种方法来构造线程要视情况而定。通常,当一个线程已经继承了另一个类时,就应该用第二种方法来构造,即实现Runnable接口。

  下面给出两个例子来说明线程的两种实现方法,每个例子中都有两个线程:\

public class ThreadTest1
{
  public static void main(String[] args)
  {
    Thread1 thread1 = new Thread1();
    Thread2 thread2 = new Thread2();

    thread1.start();
    thread2.start();
  }

}

class Thread1 extends Thread
{
  @Override
  public void run()
  {
    for (int i = 0; i < 100; ++i)
    {
      System.out.println("Hello World: " + i);
    }
  }
}

class Thread2 extends Thread
{
  @Override
  public void run()
  {

    for (int i = 0; i < 100; ++i)
    {
      System.out.println("Welcome: " + i);
    }
  }
}

public class ThreadTest2
{
  public static void main(String[] args)
  {
    // 线程的另一种实现方法,也可以使用匿名的内部类
    Thread thread1 = new Thread(new MyThread1());
    thread1.start();

    Thread thread2 = new Thread(new MyThread2());
    thread2.start();

  }

}

class MyThread1 implements Runnable
{

  @Override
  public void run()
  {
    for (int i = 0; i < 100; ++i)
    {
      System.out.println("Hello: " + i);
    }

  }

}

class MyThread2 implements Runnable
{

  @Override
  public void run()
  {
    for (int i = 0; i < 100; ++i)
    {
      System.out.println("Welcome: " + i);
    }

  }
}

Thread类剖析
  Thread类也实现了Runnable接口,因此实现了接口中的run()方法。

  当生成一个线程对象时,如果没有为其指定名字,那么线程对象的名字将使用如下形式:Thread-number,该number是自动增加的数字,并被所有的Thread对象所共享,因为它是一个static的成员变量。

  当使用第一种方式(继承Thread的方式)来生成线程对象时,我们需要重写run()方法,因为Thread类的run()方法此时什么事情也不做。

  当使用第二种方式(实现Runnable接口的方式)来生成线程对象时,我们需要实现Runnable接口的run()方法,然后使用new Thread(new MyRunnableClass())来生成线程对象(MyRunnableClass已经实现了Runnable接口),这时的线程对象的run()方法会调用MyRunnableClass的run()方法。

 
停止线程
  线程的消亡不能通过调用stop()命令,而是让run()方法自然结束。stop()方法是不安全的,已经废弃。

  停止线程推荐的方式:设定一个标志变量,在run()方法中是一个循环,由该标志变量控制循环是继续执行还是跳出;循环跳出,则线程结束。

  如代码例子中所示:

public class ControlThreadTest
{
  MyThreadClass r = new MyThreadClass();

  Thread t = new Thread(r);

  public void startThread()
  {
    t.start();
  }

  public void stopThread()
  {

    r.stopRunning();

  }

}

class MyThreadClass implements Runnable
{
  private boolean flag = true;

  @Override
  public void run()
  {
    while (flag)
    {
      System.out.println("Do something.");
    }
  }

  public void stopRunning()
  {
    flag = false;
  }

}

线程的生命周期及优先级
线程的生命周期
  线程的生命周期:一个线程从创建到消亡的过程。

  如下图,表示线程生命周期中的各个状态:

线程的生命周期可以分为四个状态:

1.创建状态:

  当用new操作符创建一个新的线程对象时,该线程处于创建状态。

  处于创建状态的线程只是一个空的线程对象,系统不为它分配资源。

  

2.可运行状态:

  执行线程的start()方法将为线程分配必须的系统资源,安排其运行,并调用线程体——run()方法,这样就使得该线程处于可运行状态(Runnable)。

  这一状态并不是运行中状态(Running),因为线程也许实际上并未真正运行。

  

3.不可运行状态:

  当发生下列事件时,处于运行状态的线程会转入到不可运行状态:

  调用了sleep()方法;

  线程调用wait()方法等待特定条件的满足;

  线程输入/输出阻塞。

  返回可运行状态:

  处于睡眠状态的线程在指定的时间过去后;

  如果线程在等待某一条件,另一个对象必须通过notify()或notifyAll()方法通知等待线程条件的改变;

  如果线程是因为输入输出阻塞,等待输入输出完成。

  

4.消亡状态:

  当线程的run()方法执行结束后,该线程自然消亡。

 
线程的优先级
  1.线程的优先级及设置

  线程的优先级是为了在多线程环境中便于系统对线程的调度,优先级高的线程将优先执行。

  一个线程的优先级设置遵从以下原则:

  线程创建时,子继承父的优先级。

  线程创建后,可通过调用setPriority()方法改变优先级。

  线程的优先级是1-10之间的正整数。

  1- MIN_PRIORITY

  10-MAX_PRIORITY

  5-NORM_PRIORITY

  如果什么都没有设置,默认值是5。

  但是不能依靠线程的优先级来决定线程的执行顺序。

 

  2.线程的调度策略

  线程调度器选择优先级最高的线程运行。但是,如果发生以下情况,就会终止线程的运行:

  线程体中调用了yield()方法,让出了对CPU的占用权。

  线程体中调用了sleep()方法,使线程进入睡眠状态。

  线程由于I/O操作而受阻塞。

  另一个更高优先级的线程出现。

  在支持时间片的系统中,该线程的时间片用完。


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