【并发编程】Java线程常见方法的使用

本文主要讲解了以下几个内容，分别为：
方法API清单
start 与 run
sleep 与 yield
join 方法
interrupt 方法

一、方法API清单

方法名	static	功能说明	注意
start()		启动一个新线程，在新的线程运行 run 方法中的代码	启动一个新线程，在新的线程运行 run 方法中的代码start 方法只是让线程进入就绪，里面代码不一定立刻运行（CPU 的时间片还没分给它）。每个线程对象的start方法只能调用一次，如果调用了多次会出现IllegalThreadStateException
run()		新线程启动后会调用的方法	如果在构造 Thread 对象时传递了 Runnable 参数，则线程启动后会调用 Runnable 中的 run 方法，否则默认不执行任何操作。但可以创建 Thread 的子类对象，来覆盖默认行为
join()		等待线程运行结束
join(long n)		等待线程运行结束,最多等待 n 毫秒
getId()		获取线程长整型的 id	id唯一
getName()		获取线程名
setName(String)		修改线程名
getPriority()		获取线程优先级
setPriority(int)		修改线程优先级	java中规定线程优先级是1~10 的整数，较大的优先级能提高该线程被 CPU 调度的机率
getState()		获取线程状态	Java 中线程状态是用 6 个 enum 表示，分别为：NEW, RUNNABLE, BLOCKED, WAITING, TIMED_WAITING, TERMINATED
isInterrupted()		判断是否被打断	不会清除打断标记
isAlive()		线程是否存活（还没有运行完毕）
interrupt()		打断线程	如果被打断线程正在 sleep，wait，join 会导致被打断的线程抛出 InterruptedException，并清除 打断标记 ；如果打断的正在运行的线程，则会设置 打断标记 ；park 的线程被打断，也会设置 打断标记
interrupted()	static	判断当前线程是否被打断	会清除打断标记
currentThread()	static	获取当前正在执行的线程
sleep(long n)	static	让当前执行的线程休眠n毫秒，休眠时让出 cpu 的时间片给其它线程
yield()	static	提示线程调度器让出当前线程对CPU的使用	主要是为了测试和调试

一、线程常见方法

1.1、start 与 run方法

请先看下面这段代码
线程t1调用run方法

	public static void main(String[] args) {
 		Thread t1 = new Thread("t1") {
 			@Override
			 public void run() {
			 log.debug(Thread.currentThread().getName());
			 FileReader.read(Constants.MP4_FULL_PATH);
			 }
 	};
	 t1.run();
	 log.debug("do other things ...");
}

输出

19:39:14 [main] c.TestStart - main
19:39:14 [main] c.FileReader - read [1.mp4] start ...
19:39:18 [main] c.FileReader - read [1.mp4] end ... cost: 4227 ms
19:39:18 [main] c.TestStart - do other things ...

程序仍在 main 线程运行， FileReader.read() 方法调用还是同步的

线程t1调用start方法
将上述代码中的 t1.run() 改为 t1.start();
输出：

19:41:30 [main] c.TestStart - do other things ...
19:41:30 [t1] c.TestStart - t1
19:41:30 [t1] c.FileReader - read [1.mp4] start ...
19:41:35 [t1] c.FileReader - read [1.mp4] end ... cost: 4542 ms

程序在 t1 线程运行， FileReader.read() 方法调用是异步的

总结

1. 直接调用 run 是在主线程中执行了 run，没有启动新的线程
2. 使用 start 是启动新的线程，通过新的线程间接执行 run 中的代码

1.2、sleep 与 yield

1.2.1 sleep

1. 调用 sleep 会让当前线程从 Running 进入 Timed Waiting 状态（阻塞）
2. 其它线程可以使用 interrupt 方法打断正在睡眠的线程，这时 sleep 方法会抛出 InterruptedException
3. 睡眠结束后的线程未必会立刻得到执行
4. 建议用 TimeUnit 的 sleep 代替 Thread 的 sleep 来获得更好的可读性

1.2.2 yield

1. 调用 yield 会让当前线程从 Running 进入 Runnable 就绪状态，然后调度执行其它线程
2. 具体的实现依赖于操作系统的任务调度器

1.2.3 线程优先级

• 线程优先级会提示（hint）调度器优先调度该线程，但它仅仅是一个提示，调度器可以忽略它
• 如果 cpu 比较忙，那么优先级高的线程会获得更多的时间片，但 cpu 闲时，优先级几乎没作用

1.3、join

分析一个问题，下面的代码执行，打印 r 是什么？

static int r = 0;
        public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
            test1();
        }
        private static void test1() throws InterruptedException {
            log.debug("开始");
            Thread t1 = new Thread(() -> {
                log.debug("开始");
                sleep(1);
                log.debug("结束");
                r = 10;
            });
            t1.start();
            log.debug("结果为:{}", r);
            log.debug("结束");
        }

• 因为主线程和线程 t1 是并行执行的，t1 线程需要 1 秒之后才能算出 r=10
• 而主线程一开始就要打印 r 的结果，所以只能打印出 r=0

解决办法就是：
用 join，加在 t1.start() 之后即可

所以join方法就是等待其他线程运行结束

1.4、 interrupt 方法

interrupt 方法为打断 sleep，wait，join 的线程
这几个方法都会让线程进入阻塞状态

打断 sleep 的线程, 会清空打断状态，以 sleep 为例

private static void test1() throws InterruptedException {
            Thread t1 = new Thread(()->{
                sleep(1);
            }, "t1");
            t1.start();
            sleep(0.5);
            t1.interrupt();
            log.debug(" 打断状态: {}", t1.isInterrupted());
        }

输出：

java.lang.InterruptedException: sleep interrupted
 at java.lang.Thread.sleep(Native Method)
 at java.lang.Thread.sleep(Thread.java:340)
 at java.util.concurrent.TimeUnit.sleep(TimeUnit.java:386)
 at cn.itcast.n2.util.Sleeper.sleep(Sleeper.java:8)
 at cn.itcast.n4.TestInterrupt.lambda$test1$3(TestInterrupt.java:59)
 at java.lang.Thread.run(Thread.java:745)
21:18:10.374 [main] c.TestInterrupt - 打断状态: false

打断正常运行的线程， 不会清空打断状态

private static void test2() throws InterruptedException {
            Thread t2 = new Thread(()->{
                while(true) {
                    Thread current = Thread.currentThread();
                    boolean interrupted = current.isInterrupted();
                    if(interrupted) {
                        log.debug(" 打断状态: {}", interrupted);
                        break;
                    }
                }
            }, "t2");
            t2.start();
            sleep(0.5);
            t2.interrupt();
        }

输出

20:57:37.964 [t2] c.TestInterrupt - 打断状态: true