Java多线程之线程的创建、中断、状态与属性

liangdas 发布于2019-08-14 15:25 / 479人阅读

摘要：中断线程当线程的方法方法体执行完毕自然终止或在方法中出现没有捕获的异常时意外终止，线程将终止。如果被中断线程被阻塞，就无法检测中断状态，就会产生异常。

多进程与多线程的本质区别在于：每个进程拥有自己的一整套变量，而线程则共享数据。如果需要执行一个比较耗时的任务，应该使用独立的线程。

可以通过实现Runnable接口或继承Thread类来创建独立的线程。

1) 实现Ruannable接口

class MyRunnable implements Runnable {
    public void run() {
        task code
    }
}
Ruannable r = new MyRuannable();
Thread t = new Thread(r);
t.start();

2) 继承Thread类

class MyThread extends Thread {
    public void run() {
        task code
    }
}
Thread t = new MyThread();
t.start();

对于Thread类或Runnable对象，启动新线程调用的是start()方法，直接调用run()方法只会在同一个线程中执行任务。start()会启动这个线程，引发调用run()方法。start()方法会立即返回，并且新线程并行运行。

如果有很多任务，为每个任务创建一个独立的线程付出的代价太大，可以使用线程池来解决这个问题。

中断线程

当线程的run()方法方法体执行完毕（自然终止）或在方法中出现没有捕获的异常时（意外终止），线程将终止。另外，可以使用interrupt()方法发送中断请求强制线程终止。

每个线程都有boolean标志的中断状态位，想弄清当前线程是否被中断（中断状态位是否被置位），需要当前线程自己判断。并且，被中断的线程可以决定如何响应中断。如果被中断线程被阻塞，就无法检测中断状态，就会产生InterruptedException异常。

public void run() {
    try {
        do some work
        while(! Thread.currentThread().isInterrupted() && more work to do) {
            do more work
        }
    } catch(InterruptedException e) {
        // thread was interrupted during sleep or wait (in blocked)
    } finally {
        cleanup if required
    }
}

当产生异常时，有两种处理方式选择。

1) 在catch子句中设置中断状态。

catch(InterruptedException e) {
    Thread.currentThread().interrupt();
}

2) 不采用try语句块捕获异常，交给调用者处理。

void mySubTask() throws InterruptedException {}

测试当前线程是否被中断有interrupted()和isInterrupted()两个方法。
interrupted()是一个静态方法，有副作用，会把中断状态位置为false；
isInterrupted()是一个实例方法，无副作用。

线程状态

线程有6种状态，可以调用getState()获取线程状态。

New：新创建状态，在可运行前还有些工作要做；

Runnable：可运行状态，可能正在运行也可能没有运行，是否运行需看操作系统调度；

Blocked：被阻塞状态，不活动，可能由于请求锁失败；

Waiting：等待状态，不活动，等待通知，比如调用Thread.join()方法；

Timed Waiting：计时等待状态，不活动，等待超时或通知，比如调用Thread.sleep(long millis)或join(long millis)方法；

Terminated：被终止状态，线程可能由于自然死亡或意外死亡。

线程属性 线程优先级

每一个线程都有一个优先级，默认继承父线程。注意，不要将程序功能的正确性依赖于优先级。可以通过setPriority(int newPriority)方法设置线程优先级，最小优先级MIN_PRIORITY为1，默认优先级NORM_PRIORITY为5，最高优先级MAX_PRIORITY为10。

当操作系统的线程调度器有机会选择新线程时，会首先选择拥有较高优先级的线程。调用Thread类的静态方法yield()可使当前执行线程处于让步状态，如果有可运行的线程优先级大于等于此线程，那么这些线程将被调度。

守护线程

守护线程的唯一用途是为其他线程提供服务，通过调用t.setDaemon(true)将线程转化为守护线程。如果只剩下守护线程，虚拟机就会退出。

注意，守护线程应该永远不去访问固有资源，因为这些操作可能会发生中断。

未捕获异常处理器

线程的run()方法不能抛出任何被检测的异常，但可能会抛出不被检测的异常，导致线程终止。就在线程死亡之前，异常被传递到未捕获异常处理器，进行处理，比如使用日志API发送异常到日志文件。

class MyUncaughtExceptionHandler implements UncaughtExceptionHandler {
    void uncaughtException(Thread t, Throwable e) {
        // t - terminated thread without exception catch
        // e - uncaught exception object
        do something like send exception info to log file
    }
}

为线程设置处理器可通过方法setUncaughtExceptionHandler()或静态方法setDefaultUncaughtExceptionHandler()完成。如果不设置未捕获异常处理器，那么默认处理器为空。

方法getUncaughtExceptionHandler()用于获取未捕获异常处理器，但是有副作用，如果返回值为空，那么就会将ThreadGroup对象设置为处理器。线程组ThreadGroup对象的执行流大致如下：

if(该线程组有父线程组) {
    父线程组的uncaughtException方法被调用
} else {
    if(Thread.getDefaultExceptionHandler()返回非空处理器) {
        调用该处理器
    } else {
        if(Throwable是ThreadDeath的一个实例) {
            // 由过时方法stop产生
            什么都不做
        } else {
            输出栈踪迹到标准错误流
        }
    }
}

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