剑指JUC原理-3.线程常用方法及状态(上)

2024-01-08 37

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简介： 剑指JUC原理-3.线程常用方法及状态（上）

常用方法

start和run

调用run

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

调用start

将上述代码的 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

此时再t1线程执行，而FileReader.read() 方法调用是异步的

总结

直接调用run是在主线程中执行了run，并没有启用新的线程，而使用start是启动新的线程，通过新的线程简介执行了run中的代码。

sleep和yield

sleep

**调用 sleep 会让当前线程从 Running 进入 Timed Waiting 状态（阻塞）**以一段代码为例

    Thread t1 = new Thread("t1") {
            @Override
            public void run() {
                try {
                    Thread.sleep(2000);
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        };
        t1.start();
        System.out.println("t1 state: "+ t1.getState());
        try {
            Thread.sleep(500);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        System.out.println("t1 state: "+ t1.getState());

输出：

t1 state: RUNNABLE
t1 state: TIMED_WAITING

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

    Thread t1 = new Thread("t1") {
            @Override
            public void run() {
                log.debug("enter sleep...");
                try {
                    Thread.sleep(2000);
                } catch (InterruptedException e) {
                    log.debug("wake up...");
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        };
        t1.start();
        Thread.sleep(1000);
        log.debug("interrupt...");
        t1.interrupt();

输出：

enter sleep...
wake up...
java.lang.InterruptedException: sleep interrupted
  at java.lang.Thread.sleep(Native Method)
  at test2$1.run(test2.java:10)

睡眠结束后的线程未必会立刻得到执行

睡眠结束，可能还在处理其他的线程，需要等待cpu调度器调度

yield

本质上是让出cpu的使用权，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。具体的实现依赖于操作系统的任务调度器

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

join方法详解

为什么需要join？

下面的代码执行，打印 r 是什么？

    log.debug("开始");
        Thread t1 = new Thread(() -> {
            log.debug("开始");
            sleep(1);
            log.debug("结束");
            r = 10;
        },"t1");
        t1.start();
        // t1.join();
        log.debug("结果为:{}", r);
        log.debug("结束");

分析：

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

解决方案：

用 sleep 行不行？为什么？不能精准的把控执行结束的时间。
用 join，加在 t1.start() 之后即可**（可选）**

以调度的角度来讲，如果

需要等待结果返回，才能继续运行就是同步
不需要等待结果返回，就能继续运行就是异步

等待多个结果

Thread t1 = new Thread(() -> {
  sleep(1);
  r1 = 10;
});
Thread t2 = new Thread(() -> {
  sleep(2);
  r2 = 20;
});
long start = System.currentTimeMillis();
t1.start();
t2.start();
t1.join();
t2.join();
long end = System.currentTimeMillis();
log.debug("r1: {} r2: {} cost: {}", r1, r2, end - start);

分析：

实际上，2s执行完成，为什么呢？因为两个线程都是同时启动的，无论t1.join 和 t2.join那个在前那个在后，其最终都会对两个线程分别的阻塞等待，只因为两个线程是同时启动的。

所以结果时不变的，效果图如下：

剑指JUC原理-3.线程常用方法及状态(下):https://developer.aliyun.com/article/1413577