Java執行緒的常用知識
摘要：
之前梳理了程序和執行緒的概念以及如何建立、結束程序和執行緒，本文總結一下執行緒使用過程中的知識點：
生命週期及狀態變遷
執行緒的生命週期包括：新建、就緒、執行、阻塞、死亡這幾個狀態。
當執行緒被ne...
之前梳理了程序和執行緒的概念以及如何建立、結束程序和執行緒，本文總結一下執行緒使用過程中的知識點：
生命週期及狀態變遷
-
執行緒的生命週期包括：新建、就緒、執行、阻塞、死亡這幾個狀態。
-
當執行緒被new之後，處於新建狀態，並不是立馬就被執行了，此時執行緒被虛擬機器分配了記憶體以及初始化了執行緒內的變數。
-
呼叫thread物件的start方法時，執行緒處於就緒狀態，就緒的執行緒並不一定立馬就被執行，僅僅只是建立了方法棧和計數器，需要等待JVM根據優先順序、演算法等規則排程之後才會進入執行狀態。
-
執行緒執行之後，因為前文說過的，多個執行緒之間通過輪流切換的方式使用CPU資源，所以JVM將CPU資源排程給別的執行緒後，當前執行緒就從執行狀態轉為就緒狀態。
-
當執行緒呼叫sleep方法、或者執行一個阻塞時的IO方法且沒有返回結果時、呼叫了suspend（掛起）方法、呼叫一個同步物件但當前物件正在被其他執行緒鎖持有時，執行緒就會進入阻塞狀態。
-
上文說到的幾種方法，可以使執行緒進入死亡狀態，該執行緒就結束了。
狀態過程相關注意事項
- 執行緒只能呼叫start方法，不能呼叫run方法，呼叫run方法只是將thread物件當作一個普通的物件來執行。
- 除了新建狀態外，其他狀態不能再呼叫start方法，否則會丟擲IllegalThreadStateException異常。
- Thread.sleep()方法會使當前正在被執行的執行緒睡眠，讓CPU可以去啟動另一個處於就緒的執行緒，但是該方法在睡眠期間被喚醒會丟擲InterruptedException異常。（上文停止執行緒也用到該原理）
- 當時sleep時間結束後、呼叫的IO方法等待返回結果時、獲取同步鎖物件時、掛起的執行緒呼叫了resume方法時該執行緒就出於就緒狀態，等待CPU排程。
- 主執行緒執行完之後，不影響其他執行緒的執行，每一個執行緒執行起來後，級別相同。
- 執行緒分守護執行緒 和普通執行緒 ，守護執行緒時JVM自己使用的執行緒，如垃圾回收執行緒，使用者建立的執行緒基本上為普通執行緒，也可以自動設定Thread物件的setDaemon(true)將執行緒改為守護執行緒（在start之前呼叫）。Thread物件的isDaemon方法可以查詢是否時守護執行緒。
- 使用者建立的執行緒設定為守護執行緒後，不管是否執行完，當程序中所有普通執行緒執行完，整個程序也就結束。
public class ThreadTest {
public static void main(String[] args) {
FutureTask futureTask = new FutureTask(new Callable<Integer>() {
@Override
public Integer call() throws Exception {
sleep(50000);
System.out.println("FutureTask 等待50秒後返回100");
return 100;
}
});
Thread thread = new Thread(futureTask, "futureTask");
thread.setDaemon(true);
thread.start();
System.out.println("主執行緒執行完畢");
}
}
//執行結果：
主執行緒執行完畢
Process finished with exit code 0
- Thread物件的setPriority(int newPriority)可以設定執行緒優先順序，範圍從0～10，值越大，級別越高，級別越高，執行的機會就越多，不設定的話，預設級別和其父程序級別相同。
執行緒sleep和yield方法區別
- sleep方法會讓執行緒進入阻塞狀態，在其睡眠時間內，該執行緒不會被執行。
- yield方法只是將執行緒處於就緒狀態，可能排程器又立馬排程了該執行緒。
- yield方法暫停後，和該執行緒優先順序相同或者高的執行緒優先執行。
- sleep之後，其他執行緒執行的機會有JVM決定，不一定就是高優先順序的。
- yield不會丟擲異常，sleep會丟擲InterruptedException異常。
public class ThreadTest {
public static void main(String[] args) {
SellRunnable sellRunnable = new SellRunnable();
Thread thread1 = new Thread(sellRunnable, "1");
thread1.setPriority(1);
Thread thread2 = new Thread(sellRunnable, "2");
thread2.setPriority(5);
Thread thread3 = new Thread(sellRunnable, "3");
thread3.setPriority(5);
thread2.start();
thread1.start();
thread3.start();
}
}
class SellRunnable implements Runnable {
//有十張票
int index = 10;
public synchronized void sell() {
try {
Thread.sleep(1);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
if(index>=1){
index--;
System.out.println("售貨視窗：" + Thread.currentThread().getName() + "賣出了一張票,剩餘：" + index);
}else{
System.out.println("售貨視窗：" + Thread.currentThread().getName() + " 買票時沒票了");
}
}
@Override
public void run() {
while (index > 0) {
System.out.println("售貨視窗：" + Thread.currentThread().getName() + " 開始買票");
sell();
}
}
}
//執行結果：
售貨視窗：2 開始買票
售貨視窗：3 開始買票
售貨視窗：1 開始買票
售貨視窗：2賣出了一張票,剩餘：9
售貨視窗：2 開始買票
售貨視窗：1賣出了一張票,剩餘：8
售貨視窗：1 開始買票
售貨視窗：3賣出了一張票,剩餘：7
售貨視窗：3 開始買票
售貨視窗：3賣出了一張票,剩餘：6
售貨視窗：3 開始買票
售貨視窗：1賣出了一張票,剩餘：5
售貨視窗：1 開始買票
售貨視窗：2賣出了一張票,剩餘：4
售貨視窗：2 開始買票
售貨視窗：2賣出了一張票,剩餘：3
售貨視窗：2 開始買票
售貨視窗：2賣出了一張票,剩餘：2
售貨視窗：2 開始買票
售貨視窗：2賣出了一張票,剩餘：1
售貨視窗：2 開始買票
售貨視窗：2賣出了一張票,剩餘：0
售貨視窗：1 買票時沒票了
售貨視窗：3 買票時沒票了
Process finished with exit code 0//可以看出，2、3執行的相對較多
//加入sleep
@Override
public void run() {
while (index > 0) {
try {
Thread.sleep(100);
System.out.println("售貨視窗：" + Thread.currentThread().getName() + " 開始買票");
sell();
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
//執行結果：
售貨視窗：1 開始買票
售貨視窗：2 開始買票
售貨視窗：3 開始買票
售貨視窗：1賣出了一張票,剩餘：9
售貨視窗：3賣出了一張票,剩餘：8
售貨視窗：2賣出了一張票,剩餘：7
售貨視窗：3 開始買票
售貨視窗：2 開始買票
售貨視窗：1 開始買票
售貨視窗：3賣出了一張票,剩餘：6
售貨視窗：1賣出了一張票,剩餘：5
售貨視窗：2賣出了一張票,剩餘：4
售貨視窗：3 開始買票
售貨視窗：2 開始買票
售貨視窗：1 開始買票
售貨視窗：3賣出了一張票,剩餘：3
售貨視窗：1賣出了一張票,剩餘：2
售貨視窗：2賣出了一張票,剩餘：1
售貨視窗：3 開始買票
售貨視窗：2 開始買票
售貨視窗：1 開始買票
售貨視窗：3賣出了一張票,剩餘：0
售貨視窗：1 買票時沒票了
售貨視窗：2 買票時沒票了
Process finished with exit code 0// sleep之後，各個視窗差不多
//加入yield
@Override
public void run() {
while (index > 0) {
try {
Thread.sleep(1);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
System.out.println("售貨視窗：" + Thread.currentThread().getName() + " 開始買票");
sell();
if ("2".equals(Thread.currentThread().getName())) {
Thread.yield();
}
}
}
//執行結果：
售貨視窗：2 開始買票
售貨視窗：3 開始買票
售貨視窗：1 開始買票
售貨視窗：2賣出了一張票,剩餘：9
售貨視窗：2 開始買票
售貨視窗：1賣出了一張票,剩餘：8
售貨視窗：1 開始買票
售貨視窗：3賣出了一張票,剩餘：7
售貨視窗：1賣出了一張票,剩餘：6
售貨視窗：3 開始買票
售貨視窗：1 開始買票
售貨視窗：3賣出了一張票,剩餘：5
售貨視窗：3 開始買票
售貨視窗：2賣出了一張票,剩餘：4
售貨視窗：2 開始買票
售貨視窗：3賣出了一張票,剩餘：3
售貨視窗：3 開始買票
售貨視窗：1賣出了一張票,剩餘：2
售貨視窗：1 開始買票
售貨視窗：3賣出了一張票,剩餘：1
售貨視窗：3 開始買票
售貨視窗：2賣出了一張票,剩餘：0
售貨視窗：3 買票時沒票了
售貨視窗：1 買票時沒票了
Process finished with exit code 0 // 2變少，相對3變多（執行太快，yield看不出效果）