线程的生命周期.docx
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线程的生命周期
线程的生命周期
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创建Java线程在Java程序中创建线程有几种方法。
每个Java程序至少包含一个线程:
主线程。
其它线程都是通过Thread构造器或实例化继承类Thread的类来创建的。
Java线程可以通过直接实例化Thread对象或实例化继承Thread的对象来创建其它线程。
在线程基础中的示例(其中,我们在十秒钟之内计算尽量多的素数)中,我们通过实例化CalculatePrimes类型的对象(它继承了Thread),创建了一个线程。
当我们讨论Java程序中的线程时,也许会提到两个相关实体:
完成工作的实际线程或代表线程的Thread对象。
正在运行的线程通常是由操作系统创建的;Thread对象是由JavaVM创建的,作为控制相关线程的一种方式。
创建线程和启动线程并不相同在一个线程对新线程的Thread对象调用start()方法之前,这个新线程并没有真正开始执行。
Thread对象在其线程真正启动之前就已经存在了,而且其线程退出之后仍然存在。
这可以让您控制或获取关于已创建的线程的信息,即使线程还没有启动或已经完成了。
通常在构造器中通过start()启动线程并不是好主意。
这样做,会把部分构造的对象暴露给新的线程。
如果对象拥有一个线程,那么它应该提供一个启动该线程的start()或init()方法,而不是从构造器中启动它。
(请参阅参考资料,获取提供此概念更详细说明的文章链接。
)结束Java线程Java线程会以以下三种方式之一结束Java线程到达其run()方法的末尾。
Java线程抛出一个未捕获到的Exception或Error。
另一个Java线程调用一个弃用的stop()方法。
弃用是指这些方法仍然存在,但是您不应该在新代码中使用它们,并且应该尽量从现有代码中除去它们。
当Java程序中的所有线程都完成时,程序就退出了。
加入Java线程ThreadAPI包含了等待另一个线程完成的方法:
join()方法。
当调用Thread.join()时,调用线程将阻塞,直到目标线程完成为止。
Thread.join()通常由使用线程的程序使用,以将大问题划分成许多小问题,每个小问题分配一个线程。
本章结尾处的示例创建了十个线程,启动它们,然后使用Thread.join()等待它们全部完成。
Java线程调度除了何时使用Thread.join()和Object.wait()外,线程调度和执行的计时是不确定的。
如果两个线程同时运行,而且都不等待,您必须假设在任何两个指令之间,其它线程都可以运行并修改程序变量。
如果线程要访问其它线程可以看见的变量,如从静态字段(全局变量)直接或间接引用的数据,则必须使用同步以确保数据一致性。
在以下的简单示例中,我们将创建并启动两个线程,每个线程都打印两行到System.outpublicclassTwoThreads{2.publicstaticclassThread1extendsThread{3.publ
icvoidrun(){4.System.out.println("A");5.System.out.println("B");6.}7.}
8.publicstaticclassThread2extendsThread{9.publicvoidrun(){
10.System.out.println("1");11.System.out.println("2");12.}13.}
14.publicstaticvoidmain(String[]args){15.newThread1().start();
16.newThread2().start();17.}18.}我们并不知道这些行按什么顺序执行,只知道“1”在“2”之前打印,以及“A”在“B”之前打印。
输出可能是以下结果中的任何一种12AB1A2B1AB2A12BA1B2AB12不仅不同机器之间的结果可能不同,而且在同一机器上多次运行同一程序也可能生成不同结果。
永远不要假设一个线程会在另一个线程之前执行某些操作,除非您已经使用了同步以强制一个特定的执行顺序。
线程的生命周期
与人有生老病死一样,线程也同样要经历开始(等待)、运行、挂起和停止四种不同的状态。
这四种状态都可以通过Thread类中的方法进行控制。
下面给出了Thread类中和这四种状态相关的方法。
//开始线程publicvoidstart();publicvoidrun();
//挂起和唤醒线程publicvoidresume();publicvoidsuspend();//不建议使
用//不建议使用
publicstaticvoidsleep(longmillis);publicstaticvoidsleep(longmillis,int
nanos);
//终止线程
publicvoidstop();publicvoidinterrupt();
//不建议使用
//得到线程状态publicbooleanisAlive();publicbooleanisInterrupted();publicstaticbooleaninterrupted();
//join方法publicvoidjoin()throwsInterruptedException;
一、创建并运行线程
线程在建立后并不马上执行run方法中的代码,而是处于等待状态。
线程处于等待状态
时,可以通过Thread类的方法来设置线程不各种属性,如线程的优先级(setPriority)、
线程名(setName)和线程的类型(setDaemon)等。
当调用start方法后,线程开始执行run
方法中的代码。
线程进入运行状态。
可以通过Thread类的isAlive方法来判断线程是否处
于运行状态。
当线程处于运行状态时,isAlive返回true,当isAlive返回false时,可
能线程处于等待状态,也可能处于停止状态。
下面的代码演示了线程的创建、运行和停止三
个状态之间的切换,并输出了相应的isAlive返回值。
packagechapter2;
publicclassLifeCycleextendsThread{publicvoidrun(){intn=0;while((++n)
<1000);}
publicstaticvoidmain(String[]args)throwsException{LifeCyclethread1=newLifeCycle();System.out.println("isAlive:
"+thread1.isAlive());thread1.start();System.out.println("isAlive:
"+thread1.isAlive());thread1.join();//等线程thread1结束后再继续执行System.out.println("thread1
已经结束!
");System.out.println("isAlive:
"+thread1.isAlive());}}要注意一下,
在上面的代码中使用了join方法,这个方法的主要功能是保证线程的run方法完成后程
序才继续运行,这个方法将在后面的文章中介绍上面代码的运行结果:
isAlive:
false
isAlive:
truethread1已经结束!
isAlive:
false
二、挂起和唤醒线程
一但线程开始执行run方法,就会一直到这个run方法执行完成这个线程才退出。
但
在线程执行的过程中,可以通过两个方法使线程暂时停止执行。
这两个方法是suspend和
sleep。
在使用suspend挂起线程后,可以通过resume方法唤醒线程。
而使用sleep使
线程休眠后,只能在设定的时间后使线程处于就绪状态(在线程休眠结束后,线程不一定会
马上执行,只是进入了就绪状态,等待着系统进行调度)。
虽然suspend和resume可以
很方便地使线程挂起和唤醒,但由于使用这两个方法可能会造成一些不可预料的事情发生,
因此,这两个方法被标识为deprecated(抗议)标记,这表明在以后的jdk版本中这两个方
法可能被删除,所以尽量不要使用这两个方法来操作线程。
下面的代码演示了sleep、
suspend和resume三个方法的使用。
packagechapter2;
publicclassMyThreadextendsThread{classSleepThreadextendsThread{public
voidrun(){try{sleep(2000);}catch(Exceptione){}}}publicvoidrun(){while
(true)System.out.println(newjava.util.Date().getTime());}publicstaticvoidmain(String[]args)throwsException{MyThreadthread=newMyThread();SleepThread
sleepThread=thread.newSleepThread();sleepThread.start();//开始运行线程
sleepThreadsleepThread.join();//使线程sleepThread延迟2秒thread.start();
booleanflag=false;
while(true){sleep(5000);//使主线程延迟5秒flag=!
flag;if(flag)thread.suspend();elsethread.resume();}}}从表面上看,使用sleep和suspend所产生的效果类似,但sleep方法并不等同于suspend。
它们之间最大的一个区别是可以在一个线程中通过suspend方法来挂起另外一个线程,如上面代码中在主线程中挂起了thread线程。
而sleep只对当前正在执行的线程起作用。
在上面代码中分别使sleepThread和主线程休眠了2秒和5秒。
在使用sleep时要注意,不能在一个线程中来休眠另一个线程。
如main方法中使用thread.sleep(2000)方法是无法使thread线程休眠2秒的,而只能使主线程休眠2秒。
在使用sleep方法时有两点需要注意:
1.sleep方法有两个重载形式,其中一个重载形式不仅可以设毫秒,而且还可以设纳秒(1,000,000纳秒等于1毫秒)。
但大多数操作系统平台上的Java虚拟机都无法精确到纳秒,因此,如果对sleep设置了纳秒,Java虚拟机将取最接近这个值的毫秒。
2.在使用sleep方法时必须使用throws或try{„„}catch{„„}。
因为run方法无法使用throws,所以只能使用try{„„}catch{„„}。
当在线程休眠的过程中,使用interrupt方法(这个方法将在2.3.3中讨论)中断线程时sleep会抛出一个InterruptedException异常。
sleep方法的定义如下:
publicstaticvoidsleep(longmillis)throwsInterruptedException
publicstaticvoidsleep(longmillis,intnanos)throwsInterruptedException
三、终止线程的三种方法
有三种方法可以使终止线程。
1.2.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(这个方法不推荐使用,因为stop和suspend、resume一样,也可能发生不可预料的结果)。
3.使用interrupt方法中断线程。
1.使用退出标志终止线程当run方法执行完后,线程就会退出。
但有时run方法是永远不会结束的。
如在服务端程序中使用线程进行监听客户端请求,或是其他的需要循环处理的任务。
在这种情况下,一般是将这些任务放在一个循环中,如while循环。
如果想让循环永远运行下去,可以使用while(true){„„}来处理。
但要想使while循环在某一特定条件下退出,最直接的方法就是设一个boolean类型的标志,并通过设置这个标志为true或false来控制while循环是否退出。
下面给出了一个利用退出标志终止线程的例子。
packagechapter2;
publicclassThreadFlagextendsThread{publicvolatilebooleanexit=false;
publicvoidrun(){while(!
exit);}publicstaticvoidmain(String[]args)throws
Exception{ThreadFlagthread=newThreadFlag();thread.start();sleep(5000);//
主线程延迟5秒thread.exit=true;//终止线程thread
thread.join();System.out.println("线程退出!
");}}在上面代码中定义了一个退出标志exit,当exit为true时,while循环退出,exit的默认值为false。
在定义exit时,使用了一个Java关键字volatile,这个关键字的目的是使exit同步,也就是说在同一时刻只能由一个线程来修改exit的值,2.使用stop方法终止线程使用stop方法可以强行终止正在运行或挂起的线程。
我们可以使用如下的代码来终止线程:
thread.stop();虽然使用上面的代码可以终止线程,但使用stop方法是很危险的,就象突然关闭计算机电源,而不是按正常程序关机一样,可能会产生不可预料的结果,因此,并不推荐使用stop方法来终止线程。
3.使用interrupt方法终止线程使用interrupt方法来终端线程可分为两种情况:
(1)线程处于阻塞状态,如使用了sleep方法。
(2)使用while(!
isInterrupted()){„„}来判断线程是否被中断。
在第一种情况下使用interrupt方法,sleep方法将抛出一个InterruptedException例外,而在第二种情况下线程将直接退出。
下面的代码演示了在第一种情况下使用interrupt方法。
packagechapter2;
publicclassThreadInterruptextendsThread{publicvoidrun(){
try{sleep(50000);//延迟50秒}catch(InterruptedExceptione)
{System.out.println(e.getMessage());}}publicstaticvoidmain(String[]args)throwsException{Threadthread=newThreadInterrupt();thread.start();System.out.println("在50秒之内按任意键中断线程!
");System.in.read();
thread.interrupt();thread.join();System.out.println("线程已经退出!
");}}上面
代码的运行结果如下:
在50秒之内按任意键中断线程!
sleepinterrupted线程已经退出!
在调用interrupt方法后,sleep方法抛出异常,
然后输出错误信息:
sleepinterrupted。
注意:
在Thread类中有两个方法可以判断线程
是否通过interrupt方法被终止。
一个是静态的方法interrupted(),一个是非静态的方
法isInterrupted(),这两个方法的区别是
interrupted用来判断当前线是否被中断,而isInterrupted可以用来判断其他线程是
否被中断。
因此,while(!
isInterrupted())也可以换成while(!
Thread.interrupted())。
join方法的使用在上面的例子中多次使用到了Thread类的join方法。
我想大家可能已
经猜出来join方法的功能是什么了。
对,join方法的功能就是使异步执行的线程变成同
步执行。
也就是说,当调用线程实例的start方法后,这个方法会立即返回,如果在调用
start方法后后需要使用一个由这个线程计算得到的值,就必须使用join方法。
如果不使
用join方法,就不能保证当执行到start方法后面的某条语句时,这个线程一定会执行完。
而使用join方法后,直到这个线程退出,程序才会往下执行。
下面的代码演示了join的
用法。
packagemythread;
publicclassJoinThreadextendsThread{publicstaticintn=0;
staticsynchronizedvoidinc(){n++;}publicvoidrun(){for(inti=0;i<10;i++)try{inc();sleep(3);//为了使运行结果更随机,延迟3毫秒
}catch(Exceptione)
{}}publicstaticvoidmain(String[]args)throwsException{
Threadthreads[]=newThread[100];for(inti=0;i 建立了100个线程,每个线程使静态变量n增加10。 如果在这100个线程都执行完后输 出n,这个n值应该是1000。 测试1使用如下的命令运行上面程序: java mythread.JoinThread程序的运行结果如下: n=442这个运行结果可能在不同的运行环境下 有一些差异,但一般n不会等于1000。 从上面的结果可以肯定,这100个线程并未都 执行完就将n输出了。 2.测试2//100个线程都执行完后继续//运行刚才建立的100 个线程 使用如下的命令运行上面的代码: 在上面的命令行中有一个参数join,其实在命令行 中可以使用任何参数,只要有一个参数就可以,这里使用join,只是为了表明要使用join 方法使这100个线程同步执行。 程序的运行结果如下: n=1000无论在什么样的运行环境 下运行上面的命令,都会得到相同的结果: n=1000。 这充分说明了这100个线程肯定是都 执行完了,因此,n一定会等于1000。 本TXT由“文库宝”下载:
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