总结Java中线程的状态及多线程的实现方式
线程的状态
线程状态图:
说明:
线程共包括以下5种状态。
1. 新建状态(New) : 线程对象被创建后,就进入了新建状态。例如,Thread thread = new Thread()。
2. 就绪状态(Runnable): 也被称为“可执行状态”。线程对象被创建后,其它线程调用了该对象的start()方法,从而来启动该线程。例如,thread.start()。处于就绪状态的线程,随时可能被CPU调度执行。
3. 运行状态(Running) : 线程获取CPU权限进行执行。需要注意的是,线程只能从就绪状态进入到运行状态。
4. 阻塞状态(Blocked) : 阻塞状态是线程因为某种原因放弃CPU使用权,暂时停止运行。直到线程进入就绪状态,才有机会转到运行状态。阻塞的情况分三种:
(1) 等待阻塞 -- 通过调用线程的wait()方法,让线程等待某工作的完成。
(2) 同步阻塞 -- 线程在获取synchronized同步锁失败(因为锁被其它线程所占用),它会进入同步阻塞状态。
(3) 其他阻塞 -- 通过调用线程的sleep()或join()或发出了I/O请求时,线程会进入到阻塞状态。当sleep()状态超时、join()等待线程终止或者超时、或者I/O处理完毕时,线程重新转入就绪状态。
5. 死亡状态(Dead) : 线程执行完了或者因异常退出了run()方法,该线程结束生命周期。
这5种状态涉及到的内容包括Object类, Thread和synchronized关键字。这些内容我们会在后面的章节中逐个进行学习。
Object类,定义了wait(), notify(), notifyAll()等休眠/唤醒函数。
Thread类,定义了一些列的线程操作函数。例如,sleep()休眠函数, interrupt()中断函数, getName()获取线程名称等。
synchronized,是关键字;它区分为synchronized代码块和synchronized方法。synchronized的作用是让线程获取对象的同步锁。
在后面详细介绍wait(),notify()等方法时,我们会分析为什么“wait(), notify()等方法要定义在Object类,而不是Thread类中”。
实现多线程的两种方式:Thread和Runnable
Runnable 是一个接口,该接口中只包含了一个run()方法。它的定义如下:
public interface Runnable { public abstract void run(); }
Runnable的作用,实现多线程。我们可以定义一个类A实现Runnable接口;然后,通过new Thread(new A())等方式新建线程。
Thread 是一个类。Thread本身就实现了Runnable接口。它的声明如下:
public class Thread implements Runnable {}
Thread的作用,实现多线程。
Thread和Runnable的异同点:
Thread 和 Runnable 的相同点:都是“多线程的实现方式”。
Thread 和 Runnable 的不同点:
Thread 是类,而Runnable是接口;Thread本身是实现了Runnable接口的类。我们知道“一个类只能有一个父类,但是却能实现多个接口”,因此Runnable具有更好的扩展性。
此外,Runnable还可以用于“资源的共享”。即,多个线程都是基于某一个Runnable对象建立的,它们会共享Runnable对象上的资源。
通常,建议通过“Runnable”实现多线程!
Thread和Runnable的多线程示例
1.Thread的多线程示例
下面通过示例更好的理解Thread和Runnable,借鉴网上一个例子比较具有说服性的例子。// ThreadTest.java 源码
class MyThread extends Thread{ private int ticket=10; public void run(){ for(int i=0;i<20;i++){ if(this.ticket>0){ System.out.println(this.getName()+" 卖票:ticket"+this.ticket--); } } } }; public class ThreadTest { public static void main(String[] args) { // 启动3个线程t1,t2,t3;每个线程各卖10张票! MyThread t1=new MyThread(); MyThread t2=new MyThread(); MyThread t3=new MyThread(); t1.start(); t2.start(); t3.start(); } }
运行结果:
Thread-0 卖票:ticket10 Thread-1 卖票:ticket10 Thread-2 卖票:ticket10 Thread-1 卖票:ticket9 Thread-0 卖票:ticket9 Thread-1 卖票:ticket8 Thread-2 卖票:ticket9 Thread-1 卖票:ticket7 Thread-0 卖票:ticket8 Thread-1 卖票:ticket6 Thread-2 卖票:ticket8 Thread-1 卖票:ticket5 Thread-0 卖票:ticket7 Thread-1 卖票:ticket4 Thread-2 卖票:ticket7 Thread-1 卖票:ticket3 Thread-0 卖票:ticket6 Thread-1 卖票:ticket2 Thread-2 卖票:ticket6 Thread-2 卖票:ticket5 Thread-2 卖票:ticket4 Thread-1 卖票:ticket1 Thread-0 卖票:ticket5 Thread-2 卖票:ticket3 Thread-0 卖票:ticket4 Thread-2 卖票:ticket2 Thread-0 卖票:ticket3 Thread-2 卖票:ticket1 Thread-0 卖票:ticket2 Thread-0 卖票:ticket1
结果说明:
(1) MyThread继承于Thread,它是自定义个线程。每个MyThread都会卖出10张票。
(2) 主线程main创建并启动3个MyThread子线程。每个子线程都各自卖出了10张票。
2.Runnable的多线程示例
下面,我们对上面的程序进行修改。通过Runnable实现一个接口,从而实现多线程。
// RunnableTest.java 源码 class MyThread implements Runnable{ private int ticket=10; public void run(){ for(int i=0;i<20;i++){ if(this.ticket>0){ System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" 卖票:ticket"+this.ticket--); } } } }; public class RunnableTest { public static void main(String[] args) { MyThread mt=new MyThread(); // 启动3个线程t1,t2,t3(它们共用一个Runnable对象),这3个线程一共卖10张票! Thread t1=new Thread(mt); Thread t2=new Thread(mt); Thread t3=new Thread(mt); t1.start(); t2.start(); t3.start(); } }
运行结果:
Thread-0 卖票:ticket10 Thread-2 卖票:ticket8 Thread-1 卖票:ticket9 Thread-2 卖票:ticket6 Thread-0 卖票:ticket7 Thread-2 卖票:ticket4 Thread-1 卖票:ticket5 Thread-2 卖票:ticket2 Thread-0 卖票:ticket3 Thread-1 卖票:ticket1
结果说明:
(1) 和上面“MyThread继承于Thread”不同;这里的MyThread实现了Thread接口。
(2) 主线程main创建并启动3个子线程,而且这3个子线程都是基于“mt这个Runnable对象”而创建的。运行结果是这3个子线程一共卖出了10张票。这说明它们是共享了MyThread接口的。