Java(高阶)——创建线程的五种常见方式

Thread

Java中如何进行多线程编程,如何使用多线程?在Java标准库中提供了一个Thread类。Java中,一个进程正在运行时至少会有一个线程正在运行,这些线程在后台默默地执行,比如调用main()方法时就是这样的,主线程是由JVM创建的。实现多线程编程的方式主要有两种，一是继承Thread类，另一种是实现Runnable接口。这里我们先来看看Thread类的结构：

从源代码中可以发现，Thread类实现了Runnable接口，它们之间具有多态关系。其实，使用继承Thread类的方式创建新线程是，最大的局限就是不支持多继承，因为在Java语言特点就是单继承，所以为了支持多继承，完全可以实现Runnable接口的方式。

Java中如何创建线程呢？

1.显示继承Thread，重写run来指定现成的执行代码。

代码

publicclassDemo1{staticclassMyThreadextendsThread{@Overridepublicvoidrun(){System.out.println("hello world, 我是一个线程");while(true){}}}publicstaticvoidmain(String[] args){// 创建线程需要使用 Thread 类, 来创建一个 Thread 的实例.// 另一方面还需要给这个线程指定, 要执行哪些指令/代码.// 指定指令的方式有很多种方式, 此处先用一种简单的, 直接继承 Thread 类,// 重写 Thread 类中的 run 方法.// [注意!] 当 Thread 对象被创建出来的时候, 内核中并没有随之产生一个线程(PCB).Thread t =newMyThread();
        t.start();// 执行这个 start 方法, 才是真的创建出了一个线程.// 此时内核中才随之出现了一个 PCB, 这个 PCB 就会对应让 CPU 来执行该线程的代码. (上面的 run 方法中的逻辑)while(true){// 这里啥都不干}}}

2.匿名内部类继承Thread，重写run来执行线程执行的代码。

代码

publicclassDemo2{// Runnable 本质上就是描述了一段要执行的任务代码是啥.staticclassMyRunnableimplementsRunnable{@Overridepublicvoidrun(){System.out.println("我是一个新线程");}}publicstaticvoidmain(String[] args){// 2. 通过匿名内部类的方式继承 ThreadThread t =newThread(){@Overridepublicvoidrun(){}};
        t.start();}

3.显示实现Runnable接口，重写run方法。

代码

publicclassDemo3{// Runnable 本质上就是描述了一段要执行的任务代码是啥.staticclassMyRunnableimplementsRunnable{@Overridepublicvoidrun(){System.out.println("我是一个新线程");}}publicstaticvoidmain(String[] args){// 3. 显式创建一个类, 实现 Runnable 接口, 然后把这个 Runnable 的实例关联到 Thread 实例上.Thread t =newThread(newMyRunnable());
        t.start();}

4.匿名内部类实现Runnable接口，重写run方法

代码

publicclassDemo4{// Runnable 本质上就是描述了一段要执行的任务代码是啥.staticclassMyRunnableimplementsRunnable{@Overridepublicvoidrun(){System.out.println("我是一个新线程");}}publicstaticvoidmain(String[] args){// 4. 通过匿名内部类来实现 Runnable 接口Runnable runnable =newRunnable(){@Overridepublicvoidrun(){System.out.println("我是一个新线程");}};Thread t =newThread(runnable);
        t.start();}

5.通过lambda表达式来描述线程执行的代码

代码

publicclassDemo4{// Runnable 本质上就是描述了一段要执行的任务代码是啥.staticclassMyRunnableimplementsRunnable{@Overridepublicvoidrun(){System.out.println("我是一个新线程");}}publicstaticvoidmain(String[] args){// 5. 使用 lambda 表达式来指定 线程执行的内容Thread t =newThread(()->{System.out.println("我是一个新线程");});
        t.start();}

【面试题】:Thread的run和start之间的区别？

run（）方法：：普通的方法调用，没有创建新的线程，输出语句是在原线程中执行的。
start（）方法：：这才是创建了一个新线程，由新的线程来执行输出

Thread类的具体用法

方法说明Thread()创建线程对象Thread(Runnable target)使用 Runnable 对象创建线程对象Thread(String name)创建线程对象，并命名Thread(Runnable target, String name)使用 Runnable 对象创建线程对象，并命名【了解】Thread(ThreadGroup group,Runnable target)线程可以被用来分组管理，分好的组即是线程组

Thread类常见的一些属性

• ID是现成的唯一标识，不同线程不会重复
• 名称是各种调试工具会用到的
• 状态标识线程当前所处的一个情况
• 优先级高的线程理论上来说更容易被调度到
• 关于后台先后曾，需要记住一点：JVM会在一个进程的所有非后台线程结束后，才会结束运行
• 是否存活，即run方法是否运行结束了
• 线程的中断问题

我们通过编写具体的代码来观察方法的使用：

publicclassThreadDemo6{publicstaticvoidmain(String[] args){Thread t=newThread("cxk"){@Overridepublicvoidrun(){for(int i =0; i <10; i++){System.out.println(Thread.currentThread().getName());try{Thread.sleep(1000);}catch(InterruptedException e){
                        e.printStackTrace();}}}};//run方法执行过程中就代表着系统内线程得生命周期//润方法执行中,内核的线程就存在//run方法执行完毕,内核中的线程随之销毁//这一组属性,只要线程创建完毕,属性就变了System.out.println(t.getName());System.out.println(t.getPriority());System.out.println(t.isDaemon());System.out.println(t.getId());//这俩属性会随着现成的运行过程而发生改变System.out.println(t.isAlive());System.out.println(t.isInterrupted());System.out.println(t.getState());
        t.start();while(t.isAlive()){System.out.println("cxk线程正在执行");System.out.println(t.isInterrupted());System.out.println(t.getState());}}}

执行结果如下：会出现很多组相同的数据

中断一个线程

让一个线程结束有两种情况：

1.此线程已经把任务执行完了。即让线程run完（比较温和）。
2.此线程将任务执行到一半，被强制结束。即调用线程的interrupt（）方法，比较激烈。

1.方法一：让线程run完

这种结束方式比较温和，当标记位被设置上之后，等到这次循环执行完了之后，在结束线程，如下，当线程执行到sleep的时候，已经sleep100ms了，此时isQuit被设置为true，当前线程不会立即退出，而是会继续sleep，把剩下的 400ms sleep完才会结束这个线程。

publicclassThreadDemo7{privatestaticboolean isQuit=false;publicstaticvoidmain(String[] args)throwsInterruptedException{Thread t=newThread(){@Overridepublicvoidrun(){while(!isQuit){System.out.println("别烦我,我在忙着转账呢");try{Thread.sleep(500);}catch(InterruptedException e){
                        e.printStackTrace();}}System.out.println("转账操作被终止");}};
        t.start();Thread.sleep(500);//老板来电话了说对方是内鬼终止交易System.out.println("有内鬼,终止交易!!!");
        isQuit =true;}}

执行结果：

1.方法二：调用interrupted（）方法

publicclassThreadDemo8{publicstaticvoidmain(String[] args)throwsInterruptedException{Thread t =newThread(){@Overridepublicvoidrun(){// 此处直接使用线程内部的标记位来判定.while(!Thread.currentThread().isInterrupted()){System.out.println("别管我, 我在忙着转账呢");try{Thread.sleep(500);}catch(InterruptedException e){
                        e.printStackTrace();break;}}System.out.println("转账被终止.");}};
        t.start();Thread.sleep(5000);System.out.println("对方是内鬼, 快终止交易!!!");
        t.interrupt();}}

执行结果如下：

在这段代码中，t.start（）是主线程继续往下执行之后，主线程还是会继续走，新线程则会执行run方法，如果没有后续的sleep，新线程能否继续输出就是不确定的了。原因：多线程之间是抢占实质性的，如果主线程中没有sleep，此时接下来CPU是执行主现成的isQuit=true还是新线程的while循环，这都是不确定的。对于新线程来说，run方法执行完，线程就结束了。对于主线程来说main方法执行完，住线程就结束了。
由上可得：
1.通过thread对象调用interrupt（）方法通知该线程停止运行。
2.thread收到通知的方式有两种：

• 如果线程调用了wait/join/sleep等方法而阻塞挂起，则以InterrupterException异常的形式通知，清除中断标志
• 如果没有调用上述方式，就只是内部的一个中断标志被设置，thread可以通过Thread.interrupted（）判断当前线程的中断标志被设置，来清除中断标志。也可以使用Thread.currentThread（）.isInterrupted（）判断指定线程的中断标志被设置，但是不会清除中断标志。 在Java中第二种方式通知收到的更及时，即使线程正在sleep也可以马上收到。

publicclassThreadDemo10{publicstaticvoidmain(String[] args){Thread t=newThread(){@Overridepublicvoidrun(){for(int i =0; i <10; i++){System.out.println(Thread.currentThread().isInterrupted());//仅仅是判定标记位,不会修改标记位}}};
        t.start();
        t.interrupt();}}

publicclassThreadDemo11{publicstaticvoidmain(String[] args)throwsInterruptedException{Thread t=newThread(){@Overridepublicvoidrun(){System.out.println("我是新线程");try{Thread.sleep(3000);}catch(InterruptedException e){
                    e.printStackTrace();}}};
        t.start();while(true){System.out.println("我是主线程");Thread.sleep(1000);//对于新线程来说,run方法执行完新线程就结束了,//对于主线程来说,main方法执行完主线程就结束了}}}

线程等待

线程之间是并发执行的关系，多个线程之间，谁先执行，谁后执行，谁执行到何处让出CPU…开发人员是完全无法感知的，全权由系统内核负责，例如，创建一个新线程的时候，此时接下来是主线程继续执行，还是新线程执行，这个事情是不能保证的，这就是“抢占式”执行的重要特点。这时候就引入了线程等待：开发人员可以控制哪个线程先结束，哪个线程后结束。join（）方法的执行就会让线程阻塞，一直阻塞到对应线程执行结束之后，才会继续执行。这就可以控制线程结束的先后顺序。如果线程结束了才调用到join，此时也会立刻返回。

publicclassThreadDemo12{publicstaticvoidmain(String[] args)throwsInterruptedException{Thread t1=newThread(){@Overridepublicvoidrun(){for(int i =0; i <10; i++){System.out.println("我是线程1");try{Thread.sleep(3000);}catch(InterruptedException e){
                        e.printStackTrace();}}}};Thread t2=newThread(){@Overridepublicvoidrun(){for(int i =0; i <10; i++){System.out.println("我是线程2");try{Thread.sleep(3000);}catch(InterruptedException e){
                        e.printStackTrace();}}}};
        t1.start();
        t2.start();
        t1.join();// join 起到的效果是等待线程结束. 当执行到这行代码是, 程序就阻塞了. 一直阻塞到 t1 结束, 才会继续执行.
        t2.join();System.out.println("主线程执行完毕");}}

执行结果如下：

线程休眠

当线程在正常运行计算判断逻辑此时就是在就绪队列中排队，调度器就会从就绪队列中筛选出合适的PCB让他上CPU执行，如果某个线程调用sleep就会让对应的线程PCB进入到阻塞队列，线程一旦进入到了阻塞队列是没有办法上CPU执行的，对于sleep进入冷宫的时间是有限制的，时间到了之后，就自动被系统把这个PCB那回到原来的就绪队列中了。

线程的状态转换