总结Java中线程的状态及多线程的实现方式

 更新时间:2016年07月04日 08:56:02   作者:skywangkw  
Java中可以通过Thread类和Runnable接口来创建多个线程,线程拥有五种状态,下面我们就来简单总结Java中线程的状态及多线程的实现方式:

线程的状态
线程状态图:

20167484827701.jpg (700×480)

说明:
线程共包括以下5种状态。
1. 新建状态(New) : 线程对象被创建后,就进入了新建状态。例如,Thread thread = new Thread()。
2. 就绪状态(Runnable): 也被称为“可执行状态”。线程对象被创建后,其它线程调用了该对象的start()方法,从而来启动该线程。例如,thread.start()。处于就绪状态的线程,随时可能被CPU调度执行。
3. 运行状态(Running) : 线程获取CPU权限进行执行。需要注意的是,线程只能从就绪状态进入到运行状态。
4. 阻塞状态(Blocked) : 阻塞状态是线程因为某种原因放弃CPU使用权,暂时停止运行。直到线程进入就绪状态,才有机会转到运行状态。阻塞的情况分三种:
(1) 等待阻塞 -- 通过调用线程的wait()方法,让线程等待某工作的完成。
(2) 同步阻塞 -- 线程在获取synchronized同步锁失败(因为锁被其它线程所占用),它会进入同步阻塞状态。
(3) 其他阻塞 -- 通过调用线程的sleep()或join()或发出了I/O请求时,线程会进入到阻塞状态。当sleep()状态超时、join()等待线程终止或者超时、或者I/O处理完毕时,线程重新转入就绪状态。
5. 死亡状态(Dead) : 线程执行完了或者因异常退出了run()方法,该线程结束生命周期。
这5种状态涉及到的内容包括Object类, Thread和synchronized关键字。这些内容我们会在后面的章节中逐个进行学习。
Object类,定义了wait(), notify(), notifyAll()等休眠/唤醒函数。
Thread类,定义了一些列的线程操作函数。例如,sleep()休眠函数, interrupt()中断函数, getName()获取线程名称等。
synchronized,是关键字;它区分为synchronized代码块和synchronized方法。synchronized的作用是让线程获取对象的同步锁。
在后面详细介绍wait(),notify()等方法时,我们会分析为什么“wait(), notify()等方法要定义在Object类,而不是Thread类中”。

实现多线程的两种方式:Thread和Runnable
Runnable 是一个接口,该接口中只包含了一个run()方法。它的定义如下:

public interface Runnable {
  public abstract void run();
}

Runnable的作用,实现多线程。我们可以定义一个类A实现Runnable接口;然后,通过new Thread(new A())等方式新建线程。
Thread 是一个类。Thread本身就实现了Runnable接口。它的声明如下:
public class Thread implements Runnable {}
Thread的作用,实现多线程。

Thread和Runnable的异同点:
Thread 和 Runnable 的相同点:都是“多线程的实现方式”。
Thread 和 Runnable 的不同点:
Thread 是类,而Runnable是接口;Thread本身是实现了Runnable接口的类。我们知道“一个类只能有一个父类,但是却能实现多个接口”,因此Runnable具有更好的扩展性。
此外,Runnable还可以用于“资源的共享”。即,多个线程都是基于某一个Runnable对象建立的,它们会共享Runnable对象上的资源。
通常,建议通过“Runnable”实现多线程!
Thread和Runnable的多线程示例
1.Thread的多线程示例
下面通过示例更好的理解Thread和Runnable,借鉴网上一个例子比较具有说服性的例子。// ThreadTest.java 源码

class MyThread extends Thread{
  private int ticket=10; 
  public void run(){
    for(int i=0;i<20;i++){ 
      if(this.ticket>0){
        System.out.println(this.getName()+" 卖票:ticket"+this.ticket--);
      }
    }
  } 
};

public class ThreadTest { 
  public static void main(String[] args) { 
    // 启动3个线程t1,t2,t3;每个线程各卖10张票!
    MyThread t1=new MyThread();
    MyThread t2=new MyThread();
    MyThread t3=new MyThread();
    t1.start();
    t2.start();
    t3.start();
  } 
} 

运行结果:

Thread-0 卖票:ticket10
Thread-1 卖票:ticket10
Thread-2 卖票:ticket10
Thread-1 卖票:ticket9
Thread-0 卖票:ticket9
Thread-1 卖票:ticket8
Thread-2 卖票:ticket9
Thread-1 卖票:ticket7
Thread-0 卖票:ticket8
Thread-1 卖票:ticket6
Thread-2 卖票:ticket8
Thread-1 卖票:ticket5
Thread-0 卖票:ticket7
Thread-1 卖票:ticket4
Thread-2 卖票:ticket7
Thread-1 卖票:ticket3
Thread-0 卖票:ticket6
Thread-1 卖票:ticket2
Thread-2 卖票:ticket6
Thread-2 卖票:ticket5
Thread-2 卖票:ticket4
Thread-1 卖票:ticket1
Thread-0 卖票:ticket5
Thread-2 卖票:ticket3
Thread-0 卖票:ticket4
Thread-2 卖票:ticket2
Thread-0 卖票:ticket3
Thread-2 卖票:ticket1
Thread-0 卖票:ticket2
Thread-0 卖票:ticket1

结果说明:
(1) MyThread继承于Thread,它是自定义个线程。每个MyThread都会卖出10张票。
(2) 主线程main创建并启动3个MyThread子线程。每个子线程都各自卖出了10张票。

2.Runnable的多线程示例
下面,我们对上面的程序进行修改。通过Runnable实现一个接口,从而实现多线程。

// RunnableTest.java 源码
class MyThread implements Runnable{ 
  private int ticket=10; 
  public void run(){
    for(int i=0;i<20;i++){ 
      if(this.ticket>0){
        System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" 卖票:ticket"+this.ticket--);
      }
    }
  } 
}; 

public class RunnableTest { 
  public static void main(String[] args) { 
    MyThread mt=new MyThread();

    // 启动3个线程t1,t2,t3(它们共用一个Runnable对象),这3个线程一共卖10张票!
    Thread t1=new Thread(mt);
    Thread t2=new Thread(mt);
    Thread t3=new Thread(mt);
    t1.start();
    t2.start();
    t3.start();
  } 
}

运行结果:

Thread-0 卖票:ticket10
Thread-2 卖票:ticket8
Thread-1 卖票:ticket9
Thread-2 卖票:ticket6
Thread-0 卖票:ticket7
Thread-2 卖票:ticket4
Thread-1 卖票:ticket5
Thread-2 卖票:ticket2
Thread-0 卖票:ticket3
Thread-1 卖票:ticket1

结果说明:
(1) 和上面“MyThread继承于Thread”不同;这里的MyThread实现了Thread接口。
(2) 主线程main创建并启动3个子线程,而且这3个子线程都是基于“mt这个Runnable对象”而创建的。运行结果是这3个子线程一共卖出了10张票。这说明它们是共享了MyThread接口的。

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