Java多线程-多线程的创建、基本操作

　　如果一次只完成一件事情，会很容易实现，但现实生活中很多事情都是同时进行的，所以在Java中为了模拟这种状态，引入了线程机制。简单的说，当程序同时完成多件事情时，就是所谓的多线程程序。
　　多线程在Windows中的运行方式：Windows操作系统是多任务操作系统，以进程为单位。一个进程是一个包含有自身地址的程序，每个独立执行的程序都称为进程，也就是正在执行的程序。系统可以分配给每个进程一段有限使用CPU的时间（也可以称为CPU时间片），CPU在这段时间中执行某个进程，然后下一个时间片又跳至另一个进程中执行。由于CPU转换较快，所以使得每个进程好像是同时执行一样。

1.多线程的两种实现方式

　　Java中主要提供两种方式实现线程，分别为继承java.lang.Thread类与直线java.lang.Runable接口。

1.1继承Thread类

　　位置：java.lang
　　构造方法：
　　　　public Thread()：创建一个新的线程对象。
　　　　public Thread(String threadName)：创建一个名称为threadName的线程对象。

//继承Thread类
public class ThreadTest extends Thread{
    //重写Thread类中的run()方法
    public void run(){
        //实现该线程功能的代码
    }
}

public static void main(String[] aegs){
    //启动线程
    new ThreadTest().start();
}

　　当一个类继承Thread类后，就可以在该类中覆盖run()方法，将实现该线程功能的代码写入run()方法中，然后同时调用Thread类中的start()方法执行线程，也就是调用run()方法。
　　当执行一个线程程序时，就会自动产生一个线程，主方法正式在这个线程上运行的。当不再启动其他线程时，该程序就为单线程程序。主方法线程启动由JVM负责，程序员负责启动自己的线程。

1.2实现Runnable接口

　　如果程序员需要继承其他类，而当前类还需要实现多线程的功能，此时就可以使用Runnable接口来实现。实质想Thread类也是实现了Runnable接口，其中的run()方法正式对Runnable接口中的run()方法的具体实现。
　　实现Runnable接口的程序会创建一个Thread对象，并将Runnable对象与Thread对象相关联。Thread类中由以下两个构造方法：
　　public Thread(Runnable target);
　　public Thread(Runnable target,String name);
　　这两个构造方法的参数中都存在Runnable实例，使用以上构造方法就可以将Runnable实例与Thread实例相关联。
　　使用Runnable接口启动新的线程步骤图解如下：

接口方式实现多线程

2.线程的生命周期

　　线程具有生命周期，其中包含7中状态，分别为出生、就绪、运行、等待、休眠、阻塞和死亡。如图：

线程的声明周期状态图

3.线程的操作方法

　　操作线程有很多方法，这些方法可以使线程从某一种状态过渡到另一种状态。

3.1线程的休眠

　　一种能控制线程行为的方法时调用sleep()方法，sleep()方法需要一个参数用于指定该线程休眠的时间，该时间以毫秒为单位。

try{
    Thread.sleep(2000);//使线程休眠2秒
} catch(InterruptedException e){
    e.printStackTrace();
}

　　使用了sleep()方法的线程在一段时间内会醒来，但是并不能保证它醒来后进入运行状态，只能保证它进入就绪状态。

3.2线程的加入

　　如果当前某程序为多线程程序，假如存在一个线程A，现在需要插入线程B，并要求线程B先执行完毕，然后再继续执行线程A，此时可以使用Thread类中的join()方法来完成。
　　当某个简称使用join()方法加入到另外一个线程时，另一个线程会等待该线程执行完毕后再继续执行。
　　一个简单的join()方法的应用实例，将一个并发执行的程序修改为顺序执行：

public static void main(String[] args){
    System.out.println("main start");
    //创建两个多线程t1，t2
    Thread t1 = new Thread(new Worker("thread-1"));
    Thread t2 = new Thread(new Worker("thread-2"));
    t1.start();
    t1.join();//等待t1结束，这时候t2线程并未启动

    t2.start();//t1结束后，启动t2线程
    t2.join();//等待t2结束

    System.out.println("main end");
}

//实现多线程的Worker类
class Worker implements Runnable{
    private String name;
    public Worker(String name){
        this.name = name;
    }
    @Override
    public void run(){
        for (int i = 0; i < 10; i++){
            try{
                Thread.sleep(100);//线程休眠0.1秒
            }
            catch (InterruptedException e){
                e.printStackTrace();
            }
            System.out.println(name);
        }
    }

}

3.3线程的中断

　　早期的Java多线程程序使用stop()方法来停止线程，但当前版本的JDK已经废除了这种不安全的方法，并提倡在run()方法中使用无限循环的形式，然后使用一个布尔型标记控制循环的停止。

public class InterruptedTest implements Runnable{
    private boolean isContinue = false;//设置一个标记变量，默认值为false
    public void run(){
        while(true){
            //当前线程代码
            if(isContinue){
                break;//当isContinue变量为true时，停止线程
            }
        }
    }
    public void setContinue(){//定义设置isContinue变量为true的方法
        this.isContinue = true;
    }
}

　　如果线程时因为使用了sleep()或wait()方法进入了就绪状态，可以使用Thread类中的interrupt方法使线程离开run()方法，同时结束线程，但程序会抛出InterruptedException异常，用户可以在处理该异常时完成线程的中断业务处理，如终止while循环。在项目中，此方法常用于执行关闭数据库连接和关闭Socket连接等操作。

3.4线程的礼让

　　Thread类中提供了一种礼让方法，使用yield()方法表示，它只是给当前正处于运行状态的线程一个提醒，告知它可以将资源礼让给其他线程，但这仅仅是一种暗示，没有任何一种机制保证当前线程会将资源礼让。
　　yield()方法使具有同样优先级的线程有进入可执行状态的机会，当当前线程放弃执行权是会再度会到就绪状态。对于支持多任务的操作系统来说，不需要调用yield()方法，因为操作系统会为线程自动分配CPU时间片来执行。

4.线程的优先级

　　每个线程都具有各自的优先级，线程的优先级可以表明在程序中该线程的重要性，如果有很多线程处于就绪状态，系统会根据优先级来决定首先使哪个线程进入运行状态。但这并不意味着低优先级的线程得不到运行，而只是它运行的几率比较小，如辣鸡回收线程的优先级就较低。
　　Thread类中包含的成员变量代表了线程的某些优先级。
　　Thread.MIN_PRIORITY（常数1）；
　　Thread.MAX_PRIORITY（常数10）；
　　Thread.NORM_PRIORITY（常数5）；
　　其中每个线程的优先级都在Thread.MIN_PRIORITY–Thread.MAX_PRIORITY之间。每个新产生的线程都继承了父线程的优先级。
　　在多任务操作系统中，每个线程都会得到一小段CPU时间片运行，在时间结束是，将轮换另一个线程进入运行状态，这是系统会选择与当前线程优先级相同的线程予以运行。系统始终选择就绪状态下优先级较高的线程进入运行状态。