多线程_牛客博客

一、创建线程

创建线程有三种方式，分别是继承Thread类、实现Runnable接口、实现Callable接口。

1. 继承Thread类

通过继承Thread类来创建并启动线程的步骤如下：

定义Thread类的子类，并重写该类的run()方法，该run()方法将作为线程执行体。
创建Thread子类的实例，即创建了线程对象。
调用线程对象的start()方法来启动该线程。

2.实现Runnable接口

定义Runnable接口的实现类，并实现该接口的run()方法，该run()方法将作为线程执行体。
创建Runnable实现类的实例，并将其作为Thread的target来创建Thread对象，Thread对象为线程对象。
调用线程对象的start()方法来启动该线程。

3. 实现Callable接口

创建Callable接口的实现类，并实现call()方法，该call()方法将作为线程执行体，且该call()方法有返回值。然后再创建Callable实现类的实例。
使用FutureTask类来包装Callable对象，该FutureTask对象封装了该Callable对象的call()方法的返回值。
使用FutureTask对象作为Thread对象的target创建并启动新线程。
调用FutureTask对象的get()方法来获得子线程执行结束后的返回值。

通过继承Thread类、实现Runnable接口、实现Callable接口都可以实现多线程，不过实现Runnable接口与实现Callable接口的方式基本相同，只是Callable接口里定义的方法有返回值，可以声明抛出异常而已。因此可以将实现Runnable接口和实现Callable接口归为一种方式。

4. 优缺点

1. 采用实现Runnable、Callable接口的方式创建多线程的优缺点：

线程类只是实现了Runnable接口或Callable接口，还可以继承其他类。
在这种方式下，多个线程可以共享同一个target对象，所以非常适合多个相同线程来处理同一份资源的情况，从而可以将CPU、代码和数据分开，形成清晰的模型，较好地体现了面向对象的思想。
劣势是，编程稍稍复杂，如果需要访问当前线程，则必须使用Thread.currentThread()方法。

2. 采用继承Thread类的方式创建多线程的优缺点：

劣势是，因为线程类已经继承了Thread类，所以不能再继承其他父类。
优势是，编写简单，如果需要访问当前线程，则无须使用Thread.currentThread()方法，直接使用this即可获得当前线程。

鉴于上面分析，因此一般推荐采用实现Runnable接口、Callable接口的方式来创建多线程。

二、Thread类的常用方法

1. Thread类常用构造方法：

Thread()
Thread(Runnable target)
Thread(Runnable target, String name)

其中，参数 name为线程名，参数 target为包含线程体的目标对象。

2. Thread类常用静态方法：

currentThread()：返回当前正在执行的线程；
interrupted()：返回当前执行的线程是否已经被中断；
sleep(long millis)：使当前执行的线程睡眠多少毫秒数；
yield()：使当前执行的线程自愿暂时放弃对处理器的使用权并允许其他线程执行；

3. Thread类常用实例方法：

getId()：返回该线程的id；
getName()：返回该线程的名字；
getPriority()：返回该线程的优先级；
interrupt()：使该线程中断；
isInterrupted()：返回该线程是否被中断；
isAlive()：返回该线程是否处于活动状态；
isDaemon()：返回该线程是否是守护线程；
setDaemon(boolean on)：将该线程标记为守护线程或用户线程，如果不标记默认是非守护线程；
setName(String name)：设置该线程的名字；
setPriority(int newPriority)：改变该线程的优先级；
join()：等待该线程终止；
join(long millis)：等待该线程终止,至多等待多少毫秒数。

三、run()和start()的区别

run()方法被称为线程执行体，它的方法体代表了线程需要完成的任务，而start()方法用来启动线程。

调用start()方法启动线程时，系统会把该run()方法当成线程执行体来处理。但如果直接调用线程对象的run()方法，则run()方法立即就会被执行，而且在run()方法返回之前其他线程无法并发执行。也就是说，如果直接调用线程对象的run()方法，系统把线程对象当成一个普通对象，而run()方法也是一个普通方法，而不是线程执行体。

四、线程重复启动的后果

只能对处于新建状态的线程调用start()方法，否则将引发IllegalThreadStateException异常。

当程序使用new关键字创建了一个线程之后，该线程就处于新建状态，此时它和其他的Java对象一样，仅仅由Java虚拟机为其分配内存，并初始化其成员变量的值。此时的线程对象没有表现出任何线程的动态特征，程序也不会执行线程的线程执行体。

当线程对象调用了start()方法之后，该线程处于就绪状态，Java虚拟机会为其创建方法调用栈和程序计数器，处于这个状态中的线程并没有开始运行，只是表示该线程可以运行了。至于该线程何时开始运行，取决于JVM里线程调度器的调度。

五、线程的生命周期

在线程的生命周期中，它要经过新建（New）、就绪（Ready）、运行（Running）、阻塞（Blocked）和死亡（Dead）5种状态。尤其是当线程启动以后，它不可能一直“霸占”着CPU独自运行，所以CPU需要在多条线程之间切换，于是线程状态也会多次在运行、就绪之间切换。

如果处于就绪状态的线程获得了CPU，开始执行run()方法的线程执行体，则该线程处于运行状态，如果计算机只有一个CPU，那么在任何时刻只有一个线程处于运行状态。当然，在一个多处理器的机器上，将会有多个线程并行执行；当线程数大于处理器数时，依然会存在多个线程在同一个CPU上轮换的现象。

当一个线程开始运行后，它不可能一直处于运行状态，线程在运行过程中需要被中断，目的是使其他线程获得执行的机会，线程调度的细节取决于底层平台所采用的策略。对于采用抢占式策略的系统而言，系统会给每个可执行的线程一个小时间段来处理任务。当该时间段用完后，系统就会剥夺该线程所占用的资源，让其他线程获得执行的机会。当发生如下情况时，线程将会进入阻塞状态：

线程调用sleep()方法主动放弃所占用的处理器资源。
线程调用了一个阻塞式IO方法，在该方法返回之前，该线程被阻塞。
线程试图获得一个同步监视器，但该同步监视器正被其他线程所持有。
线程在等待某个通知（notify）。
程序调用了线程的suspend()方法将该线程挂起。但这个方法容易导致死锁，所以应该尽量避免使用该方法。

针对上面几种情况，当发生如下特定的情况时可以解除上面的阻塞，让该线程重新进入就绪状态：

调用sleep()方法的线程经过了指定时间。
线程调用的阻塞式IO方法已经返回。
线程成功地获得了试图取得的同步监视器。
线程正在等待某个通知时，其他线程发出了一个通知。
处于挂起状态的线程被调用了resume()恢复方法。

线程会以如下三种方式结束，结束后就处于死亡状态：

run()或call()方法执行完成，线程正常结束。
线程抛出一个未捕获的Exception或Error。
直接调用该线程的stop()方法来结束该线程，该方法容易导致死锁，通常不推荐使用。

线程5种状态的转换关系，如下图所示：
图片说明

六、实现线程同步

未完待续...