java--淺談線程（二、線程的方法和狀態）
1.線程的狀態介紹：
說明：
線程共包括以下5種狀態。
1. 新建狀態(New) : 線程對象被創建後，就進入了新建狀態。例如，Thread thread = new Thread()。
2. 就緒狀態(Runnable): 也被稱為“可執行狀態”。線程對象被創建後，其它線程調用了該對象的start()方法，從而來啟動該線程。例如，thread.start()。處於就緒狀態的線程，隨時可能被CPU調度執行。
3. 運行狀態(Running) : 線程獲取CPU權限進行執行。需要註意的是，線程只能從就緒狀態進入到運行狀態。
4. 阻塞狀態(Blocked) : 阻塞狀態是線程因為某種原因放棄CPU使用權，暫時停止運行。直到線程進入就緒狀態，才有機會轉到運行狀態。阻塞的情況分三種：
(02) 同步阻塞 -- 線程在獲取synchronized同步鎖失敗(因為鎖被其它線程所占用)，它會進入同步阻塞狀態。
(03) 其他阻塞 -- 通過調用線程的sleep()或join()或發出了I/O請求時，線程會進入到阻塞狀態。當sleep()狀態超時、join()等待線程終止或者超時、或者I/O處理完畢時，線程重新轉入就緒狀態。
5. 死亡狀態(Dead) : 線程執行完了或者因異常退出了run()方法，該線程結束生命周期。
2.線程基本方法介紹：
1. wait(), notify(), notifyAll()等方法介紹
在Object.java中，定義了wait(), notify()和notifyAll()等接口。wait()的作用是讓當前線程進入等待狀態，同時，wait()也會讓當前線程釋放它所持有的鎖。而notify()和notifyAll()的作用，則是喚醒當前對象上的等待線程；notify()是喚醒單個線程，而notifyAll()是喚醒所有的線程。
Object類中關於等待/喚醒的API詳細信息如下：
notify() -- 喚醒在此對象監視器上等待的單個線程。
notifyAll() -- 喚醒在此對象監視器上等待的所有線程。
wait() -- 讓當前線程處於“等待(阻塞)狀態”，“直到其他線程調用此對象的 notify() 方法或 notifyAll() 方法”，當前線程被喚醒(進入“就緒狀態”)。
wait(long timeout, int nanos) -- 讓當前線程處於“等待(阻塞)狀態”，“直到其他線程調用此對象的 notify() 方法或 notifyAll() 方法，或者其他某個線程中斷當前線程，或者已超過某個實際時間量”，當前線程被喚醒(進入“就緒狀態”)。
2. 為什麽notify(), wait()等函數定義在Object中，而不是Thread中
Object中的wait(), notify()等函數，和synchronized一樣，會對“對象的同步鎖”進行操作。
wait()會使“當前線程”等待，因為線程進入等待狀態，所以線程應該釋放它鎖持有的“同步鎖”，否則其它線程獲取不到該“同步鎖”而無法運行！
OK，線程調用wait()之後，會釋放它鎖持有的“同步鎖”；而且，根據前面的介紹，我們知道：等待線程可以被notify()或notifyAll()喚醒。現在，請思考一個問題：notify()是依據什麽喚醒等待線程的？或者說，wait()等待線程和notify()之間是通過什麽關聯起來的？答案是：依據“對象的同步鎖”。
負責喚醒等待線程的那個線程(我們稱為“喚醒線程”)，它只有在獲取“該對象的同步鎖”(這裏的同步鎖必須和等待線程的同步鎖是同一個)，並且調用notify()或notifyAll()方法之後，才能喚醒等待線程。雖然，等待線程被喚醒；但是，它不能立刻執行，因為喚醒線程還持有“該對象的同步鎖”。必須等到喚醒線程釋放了“對象的同步鎖”之後，等待線程才能獲取到“對象的同步鎖”進而繼續運行。
總之，notify(), wait()依賴於“同步鎖”，而“同步鎖”是對象鎖持有，並且每個對象有且僅有一個！這就是為什麽notify(), wait()等函數定義在Object類，而不是Thread類中的原因。
（所以說喚醒就是開鎖，而鎖又在對象中，所以定義在了Object中）
3. yield()介紹
yield()的作用是讓步。它能讓當前線程由“運行狀態”進入到“就緒狀態”，從而讓其它具有相同優先級的等待線程獲取執行權；但是，並不能保證在當前線程調用yield()之後，其它具有相同優先級的線程就一定能獲得執行權；也有可能是當前線程又進入到“運行狀態”繼續運行！
4. yield() 與 wait()的比較
我們知道，wait()的作用是讓當前線程由“運行狀態”進入“等待(阻塞)狀態”的同時，也會釋放同步鎖。而yield()的作用是讓步，它也會讓當前線程離開“運行狀態”。它們的區別是：
(01) wait()是讓線程由“運行狀態”進入到“等待(阻塞)狀態”，而不yield()是讓線程由“運行狀態”進入到“就緒狀態”。
(02) wait()是會線程釋放它所持有對象的同步鎖，而yield()方法不會釋放鎖。
// YieldLockTest.java 的源碼 public class YieldLockTest{ private static Object obj = new Object(); public static void main(String[] args){ ThreadA t1 = new ThreadA("t1"); ThreadA t2 = new ThreadA("t2"); t1.start(); t2.start(); } static class ThreadA extends Thread{ public ThreadA(String name){ super(name); } public void run(){ // 獲取obj對象的同步鎖 synchronized (obj) { for(int i=0; i <10; i++){ System.out.printf("%s [%d]:%d\n", this.getName(), this.getPriority(), i); // i整除4時，調用yield if (i%4 == 0) Thread.yield(); } } } } }
t1 [5]:0 t1 [5]:1 t1 [5]:2 t1 [5]:3 t1 [5]:4 t1 [5]:5 t1 [5]:6 t1 [5]:7 t1 [5]:8 t1 [5]:9 t2 [5]:0 t2 [5]:1 t2 [5]:2 t2 [5]:3 t2 [5]:4 t2 [5]:5 t2 [5]:6 t2 [5]:7 t2 [5]:8 t2 [5]:9
結果說明：
主線程main中啟動了兩個線程t1和t2。t1和t2在run()會引用同一個對象的同步鎖，即synchronized(obj)。在t1運行過程中，雖然它會調用Thread.yield()；但是，t2是不會獲取cpu執行權的。因為，t1並沒有釋放“obj所持有的同步鎖”！
5. sleep()介紹
sleep() 定義在Thread.java中。
sleep() 的作用是讓當前線程休眠，即當前線程會從“運行狀態”進入到“休眠(阻塞)狀態”。sleep()會指定休眠時間，線程休眠的時間會大於/等於該休眠時間；在線程重新被喚醒時，它會由“阻塞狀態”變成“就緒狀態”，從而等待cpu的調度執行。
6. sleep() 與 wait()的比較
我們知道，wait()的作用是讓當前線程由“運行狀態”進入“等待(阻塞)狀態”的同時，也會釋放同步鎖。而sleep()的作用是也是讓當前線程由“運行狀態”進入到“休眠(阻塞)狀態”。
但是，wait()會釋放對象的同步鎖，而sleep()則不會釋放鎖。
下面通過示例演示sleep()是不會釋放鎖的。
// SleepLockTest.java的源碼 public class SleepLockTest{ private static Object obj = new Object(); public static void main(String[] args){ ThreadA t1 = new ThreadA("t1"); ThreadA t2 = new ThreadA("t2"); t1.start(); t2.start(); } static class ThreadA extends Thread{ public ThreadA(String name){ super(name); } public void run(){ // 獲取obj對象的同步鎖 synchronized (obj) { try { for(int i=0; i <10; i++){ System.out.printf("%s: %d\n", this.getName(), i); // i能被4整除時，休眠100毫秒 if (i%4 == 0) Thread.sleep(100); } } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } } } } }
說明：主線程main中啟動了兩個線程t1和t2。t1和t2在run()會引用同一個對象的同步鎖，即synchronized(obj)。在t1運行過程中，雖然它會調用Thread.sleep(100)；但是，t2是不會獲取cpu執行權的。因為，t1並沒有釋放“obj所持有的同步鎖”！
註意，若我們註釋掉synchronized (obj)後再次執行該程序，t1和t2是可以相互切換的。
7. interrupt()方法介紹：
package com.youyou.ch1.safeend; import java.text.SimpleDateFormat; import java.util.Date; /** *類說明：如何安全的中斷線程 */ public class EndThread { private static SimpleDateFormat formater = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss_SSS"); private static class UseThread extends Thread{ public UseThread(String threadName){ super(threadName); } @Override public void run() { String threadName = Thread.currentThread().getName(); while (!isInterrupted()){ System.out.println("UseThread:"+formater.format(new Date())); System.out.println(threadName+" is run!"); } System.out.println(threadName+" interrput flag is "+isInterrupted()); } } public static void main(String[] args) throws InterruptedException { Thread endThread = new UseThread("endThread"); endThread.start(); System.out.println("Main:"+formater.format(new Date())); Thread.sleep(500); System.out.println("Main begin interrupt thread:"+formater.format(new Date())); endThread.interrupt(); } }
package com.youyou.ch1.safeend;
public class EndRunnable {
public static class UseRunnable implements Runnable{
@Override
public void run() {
String threadName = Thread.currentThread().getName();
while (!Thread.currentThread().isInterrupted()){
System.out.println(threadName + " is run!");
}
System.out.println(threadName + " isInterrupted flag is = " +
Thread.currentThread().isInterrupted());
}
}
public static void main(String args[]) throws InterruptedException {
UseRunnable useRunnable = new UseRunnable();
Thread thread = new Thread(useRunnable,"endThread");
thread.start();
Thread.sleep(20);
thread.interrupt();
}
}
package com.youyou.ch1.safeend; import java.text.SimpleDateFormat; import java.util.Date; public class HasInterrputException { private static SimpleDateFormat formater = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss_SSS"); private static class UseThread extends Thread{ public UseThread(String name){ super(name); } @Override public void run(){ String threadName = Thread.currentThread().getName(); while (!isInterrupted()){ try { System.out.println("UseThread:"+formater.format(new Date())); Thread.sleep(3000); } catch (InterruptedException e) { //當跑出異常的時候，標誌位還會被致為false，程序還是會執行，要是想中斷， //還需要在這個地方再次調用.interrupt() 方法； System.out.println(threadName+" catch interrput flag is " +isInterrupted()+ " at " +(formater.format(new Date()))); e.printStackTrace(); } } System.out.println(threadName+" interrput flag is " +isInterrupted()); } } public static void main(String args[]) throws InterruptedException { Thread endThread = new UseThread("yyThread"); endThread.start(); System.out.println("Main:"+formater.format(new Date())); Thread.sleep(800); System.out.println("Main begin interrupt thread:"+formater.format(new Date())); endThread.interrupt(); } }
7. start() 和 run() 區別介紹：
package com.youyou; /** * Thread的run()方法和start方法區別； * run() -- 作為了普通方法 * start() -- 才是線程開始情況 */ public class ThreadStartAndRun { public static class ThreadRun extends Thread{ @Override public void run(){ int i = 90; while (i > 0){ try { Thread.sleep(1000); System.out.println("i am " + Thread.currentThread().getName() + " and now the i = " + i); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } } } } public static void main(String[] args) { ThreadRun run = new ThreadRun(); run.setName("youyou"); //run.run(); run.start(); } }
java--淺談線程（二、線程的方法和狀態）