线程的简介
- 什么是线程
线程是操作系统能够进行运算调度的最小单位。它被包含在进程之中，是进程中的实际运作单位。一条线程指的是进程中一个单一顺序的控制流，一个进程中可以并发多个线程，每条线程并行执行不同的任务。
- 为什么要使用多线程
目前的处理器核心越来越多，使用多线程能有更快的响应时间，并能有更好的编程模型。
- 线程优先级
现代操作系统基本采用时分的形式调度运行的线程，操作系统分出每一个时间片会根据线程的优先级来分配，优先级越高的最先获取执行资源。
在Java线程中，通过一个整型成员变量priority来控制优先级，优先级的范围从1~10，在线程构建的时候可以通过setPriority(int)方法来修改优先级，默认优先级是5，优先级高的线程分配时间片的数量要多于优先级低的线程。
线程的状态
- NEW 初始状态
- RUNNABLE 运行状态
- BLOCKED 阻塞状态
- WAITING 等待状态
- TIME_WAITING 超时等待状态
- TERMINATED 终止状态
Thead类源码解读
Java所有多线程的实现，均通过封装Thread类实现，所以深入Thread类，对深入理解java多线程很有必要
继承关系
主要属性
/* * 线程名字，通过构造参数来指定 */ private volatile String name; /* * 表示线程的优先级,优先级越高，越优先被执行（最大值为10，最小值为1，默认值为5） */ private int priority; /* * 线程是否是守护线程:当所有非守护进程结束或死亡后，程序将停止 */ private boolean daemon = false; /* * 将要执行的任务 */ private Runnable target; /* * 线程组表示一个线程的集合。此外，线程组也可以包含其他线程组。线程组构成一棵树，在树中，除了初始线程组外，每个线程组都有一个父线程组。 */ private ThreadGroup group; /* * Thread ID */ private long tid; /* * 用来生成Thread ID使用 */ private static long threadSeqNumber; /* * 第几个线程，在init初始化线程的时候用来赋给thread.name */ private static int threadInitNumber /* * 线程从创建到最终的消亡，要经历若干个状态。 * 一般来说，线程包括以下这几个状态：创建(new)、就绪(runnable)、运行(running)、阻塞(blocked)、time waiting、waiting、消亡（dead） */ private volatile int threadStatus = 0;
构造函数
/* * 线程名字，通过构造参数来指定 */ private volatile String name; /* * 表示线程的优先级,优先级越高，越优先被执行（最大值为10，最小值为1，默认值为5） */ private int priority; /* * 线程是否是守护线程:当所有非守护进程结束或死亡后，程序将停止 */ private boolean daemon = false; /* * 将要执行的任务 */ private Runnable target; /* * 线程组表示一个线程的集合。此外，线程组也可以包含其他线程组。线程组构成一棵树，在树中，除了初始线程组外，每个线程组都有一个父线程组。 */ private ThreadGroup group; /* * Thread ID */ private long tid; /* * 用来生成Thread ID使用 */ private static long threadSeqNumber; /* * 第几个线程，在init初始化线程的时候用来赋给thread.name */ private static int threadInitNumber /* * 线程从创建到最终的消亡，要经历若干个状态。 * 一般来说，线程包括以下这几个状态：创建(new)、就绪(runnable)、运行(running)、阻塞(blocked)、time waiting、waiting、消亡（dead） */ private volatile int threadStatus = 0; 复制代码
这边提一下创建线程的几种方式，大体来说有4种吧，我这边代码就不上了，不然就写的太长了
- 第一种，便是继续Thread类 ，重写run方法，其实这个run方法也是重写Runnable的，
- 第二种，便是去实现Runnable,也是一样
- 第三种是 通过FutureTask 来创建一个线程，这个的原理是啥呢？其实一样这个类的父类继承Runnable，这个比较特殊的一点是线程执行完毕之后，可以有返回值返回。
- 第四个就是通过线程池来创建一个线程（生产环境都这么用）
线程默认名称生产规则：
//传入Runnable接口实现 Thread(Runnable target) //传入Runnable接口实现,传入线程名 Thread(Runnable target, String name) //设置当前线程用户组 Thread(ThreadGroup group, Runnable target) //设置用户组，传入线程名 Thread(ThreadGroup group, Runnable target, String name) //设置用户组，传入线程名，设置当前线程栈大小 Thread(ThreadGroup group, Runnable target, String name, long stackSize) 复制代码
线程私有化实现，好好讲讲这个初始化方法
/** * Initializes a Thread. * * @param g the Thread group * @param target the object whose run() method gets called * @param name the name of the new Thread * @param stackSize the desired stack size for the new thread, or * zero to indicate that this parameter is to be ignored. * @param acc the AccessControlContext to inherit, or * AccessController.getContext() if null */ private void init(ThreadGroup g, Runnable target, String name, long stackSize, AccessControlContext acc) { //线程必须设置名称，否则抛出空指针异常 if (name == null) { throw new NullPointerException("name cannot be null"); } this.name = name.toCharArray(); //父线程 Thread parent = currentThread(); SecurityManager security = System.getSecurityManager(); //如果线程组为null if (g == null) { /* Determine if it's an applet or not */ //如果有安全管理器，从安全管理器获得线程组 /* If there is a security manager, ask the security manager what to do. */ if (security != null) { g = security.getThreadGroup(); } //如果安全管理器也不知道线程组，那么从父线程获取线程组，也就是线程必须归属于某个线程组 /* If the security doesn't have a strong opinion of the matter use the parent thread group. */ if (g == null) { g = parent.getThreadGroup(); } } /* checkAccess regardless of whether or not threadgroup is explicitly passed in. */ g.checkAccess(); /* * Do we have the required permissions? //校验是否有安全校验权利，如果重写了getContextClassLoader和setContextClassLoader */ if (security != null) { if (isCCLOverridden(getClass())) { security.checkPermission(SUBCLASS_IMPLEMENTATION_PERMISSION); } } //线程组添加未启动线程 g.addUnstarted(); this.group = g; /* 设置当前线程是否为守护线程，默认是和当前类的ThreadGroup设置相 * 同。如果是守护线程的话，当前线程结束会随着主线程的退出而退出。 *jvm退出的标识是，当前系统没有活跃的非守护线程。 */ this.daemon = parent.isDaemon(); this.priority = parent.getPriority(); if (security == null || isCCLOverridden(parent.getClass())) this.contextClassLoader = parent.getContextClassLoader(); else this.contextClassLoader = parent.contextClassLoader; this.inheritedAccessControlContext = acc != null ? acc : AccessController.getContext(); this.target = target; setPriority(priority); if (parent.inheritableThreadLocals != null) this.inheritableThreadLocals = ThreadLocal.createInheritedMap(parent.inheritableThreadLocals); /*设置指定的栈大小，如果未指定大小，将在jvm 初始化参数中声明：Xss参数进行指定*/ this.stackSize = stackSize; /* Set thread ID */ tid = nextThreadID(); } 复制代码
start方法
从源码中得出：一个线程一旦已经被start了就不能再次执行start方法。被start过的线程，线程状态已经不是0了
/* 导致此线程开始执行; Java Virtual Machine调用此线程的run方法。 结果是两个线程同时运行：当前线程（从调用返回到start方法）和另一个线程（执行其run方法）。 不止一次启动线程永远不合法。 特别是，一旦完成执行，线程可能无法重新启动。 @exception IllegalThreadStateException如果线程已经启动。 @see #run（） @see #stop（）*/ public synchronized void start() { /** * This method is not invoked for the main method thread or "system" * group threads created/set up by the VM. Any new functionality added * to this method in the future may have to also be added to the VM. * * A zero status value corresponds to state "NEW". */ //此判断当前线程只能被启动一次，不能被重复启动 if (threadStatus != 0) throw new IllegalThreadStateException(); /* Notify the group that this thread is about to be started * so that it can be added to the group's list of threads * and the group's unstarted count can be decremented. */ /*通知组该线程即将启动 *这样它就可以添加到组的线程列表中 *并且该组的未启动计数可以递减。*/ group.add(this); boolean started = false; try { start0(); started = true; } finally { try { // 如果线程启动失败，从线程组里面移除该线程 if (!started) { group.threadStartFailed(this); } } catch (Throwable ignore) { /* do nothing. If start0 threw a Throwable then it will be passed up the call stack */ } } } 复制代码
其实，这个源码也简单，就是启动线程 然后让那个组里面待启动的线程减1，如果失败，就把他加入到失败的数组里面。
join() 方法源码分析：
让父线程等待子线程结束之后才能继续运行。
/** * Waits at most {@code millis} milliseconds for this thread to * die. A timeout of {@code 0} means to wait forever. * * <p> This implementation uses a loop of {@code this.wait} calls * conditioned on {@code this.isAlive}. As a thread terminates the * {@code this.notifyAll} method is invoked. It is recommended that * applications not use {@code wait}, {@code notify}, or * {@code notifyAll} on {@code Thread} instances. * * @param millis * the time to wait in milliseconds * * @throws IllegalArgumentException * if the value of {@code millis} is negative * * @throws InterruptedException * if any thread has interrupted the current thread. The * <i>interrupted status</i> of the current thread is * cleared when this exception is thrown. */ public final synchronized void join(long millis) throws InterruptedException { long base = System.currentTimeMillis(); long now = 0; if (millis < 0) { throw new IllegalArgumentException("timeout value is negative"); } if (millis == 0) { // 如果millis == 0 线程将一直等待下去 while (isAlive()) { wait(0); } } else { // 指定了millis ，等待指定时间以后，会break当前线程 while (isAlive()) { long delay = millis - now; if (delay <= 0) { break; } wait(delay); now = System.currentTimeMillis() - base; } } } 复制代码
其实这个也简单，随便说说，首先Join方法呢？有几个重载的方法，如果你不传参数，那么就表示你的超时时间是永不过期，只要调用join方法的线程不执行完成，当前线程就会一直等待，其底层实现还是Java object 的wait方法
注意点：
- join方法是通过wait方法实现的，所以会释放对象锁。
- 调用方线程状态为WAITING。
- join需要在start之后调用
interrupt方法
线程中断在之前的版本有stop方法，但是被设置过时了。现在已经没有强制线程终止的方法了！
由于stop方法可以让一个线程A终止掉另一个线程B
- 被终止的线程B会立即释放锁，这可能会让对象处于不一致的状态。
- 线程A也不知道线程B什么时候能够被终止掉，万一线程B还处理运行计算阶段，线程A调用stop方法将线程B终止，那就很无辜了~
总而言之，Stop方法太暴力了，不安全，所以被设置过时了。
我们一般使用的是interrupt来请求终止线程~
- 要注意的是：interrupt不会真正停止一个线程，它仅仅是给这个线程发了一个信号告诉它，它应该要结束了(明白这一点非常重要！)
- 也就是说：Java设计者实际上是想线程自己来终止，通过上面的信号，就可以判断处理什么业务了。
- 具体到底中断还是继续运行，应该由被通知的线程自己处理
Thread t1 = new Thread( new Runnable(){ public void run(){ // 若未发生中断，就正常执行任务 while(!Thread.currentThread.isInterrupted()){ // 正常任务代码…… } // 中断的处理代码…… doSomething(); } } ).start(); 复制代码
再次说明：调用interrupt()并不是要真正终止掉当前线程，仅仅是设置了一个中断标志。这个中断标志可以给我们用来判断什么时候该干什么活！什么时候中断由我们自己来决定，这样就可以安全地终止线程了！
//除非中断自己，checkAccess都将被调用 /** * Interrupts this thread. * * <p> Unless the current thread is interrupting itself, which is * always permitted, the {@link #checkAccess() checkAccess} method * of this thread is invoked, which may cause a {@link * SecurityException} to be thrown. * //如果一个线程阻塞在wat方法，或者线程的join方法，再或者sleep方法上， //线程的中断状态被清空设置为false，并且被interrupt的线程将收到一个中断异常。 * <p> If this thread is blocked in an invocation of the {@link * Object#wait() wait()}, {@link Object#wait(long) wait(long)}, or {@link * Object#wait(long, int) wait(long, int)} methods of the {@link Object} * class, or of the {@link #join()}, {@link #join(long)}, {@link * #join(long, int)}, {@link #sleep(long)}, or {@link #sleep(long, int)}, * methods of this class, then its interrupt status will be cleared and it * will receive an {@link InterruptedException}. * //如果线程阻塞在IO操作，channel将被关闭，并且线程的中断状态会被设置为true， //并且被interrupt的线程将收到一个ClosedByInterruptException异常。 * <p> If this thread is blocked in an I/O operation upon an {@link * java.nio.channels.InterruptibleChannel InterruptibleChannel} * then the channel will be closed, the thread's interrupt * status will be set, and the thread will receive a {@link * java.nio.channels.ClosedByInterruptException}. * //如果线程阻塞在selector方法，中断线程的中断状态将设置为true，并且从select操作立即返回， //只有selector的wakeup方法被调用可能返回一个非0值。 * <p> If this thread is blocked in a {@link java.nio.channels.Selector} * then the thread's interrupt status will be set and it will return * immediately from the selection operation, possibly with a non-zero * value, just as if the selector's {@link * java.nio.channels.Selector#wakeup wakeup} method were invoked. *//如果不是上面说的几种情况，线程的中断状态将被设置。 * <p> If none of the previous conditions hold then this thread's interrupt * status will be set. </p> * * <p> Interrupting a thread that is not alive need not have any effect. * * @throws SecurityException * if the current thread cannot modify this thread * * @revised 6.0 * @spec JSR-51 */ public void interrupt() { if (this != Thread.currentThread()) checkAccess(); synchronized (blockerLock) { Interruptible b = blocker; if (b != null) { interrupt0(); // Just to set the interrupt flag b.interrupt(this); return; } } interrupt0(); } 复制代码
interrupt线程中断还有另外两个方法(检查该线程是否被中断)：
- 静态方法interrupted()-->会清除中断标志位
- 实例方法isInterrupted()-->不会清除中断标志位
sleep方法(long millis)
public static native void sleep(long millis) throws InterruptedException; 复制代码
注意点：
- sleep是指线程被调用时，占着CPU不工作，形象地说明为“占着CPU睡觉”，此时，系统的CPU部分资源被占用，其他线程无法进入。
- sleep方法不会释放锁。
yield()方法
public static native void yield(); 复制代码
注意点：
- 调用yield方法会让当前线程交出CPU权限，让拥有相同优先级的线程有获取CPU执行时间的机会
- 调用yield方法并不会让线程进入BLOCKED状态，而是让线程重回RUNNABLE状态， 但不能保证迅速转换。（自己也可以再次竞争的）
- 不会释放锁
守护（Daemon）线程
Daemon线程是一种支持型线程，因为它主要被用作程序中后台调度以及支持性工作。这 意味着，当一个Java虚拟机中不存在非Daemon线程的时候，Java虚拟机将会退出。可以通过调 用Thread.setDaemon(true)将线程设置为Daemon线程
Java线程中有两种线程，一种是用户线程，一种是守护线程
守护线程时一种特殊的线程，它的特性有“陪伴”的含义，当进程中不存在非守护线程了，则守护线程自动销毁。典型的守护线程就是垃圾回收线程，当进程中没有非守护线程了，则垃圾回收线程也就没有存在的必要了，自动销毁。通俗的说"守护线程"：任何一个守护线程都是整个JVM中所有非守护线程的“保姆”，只要当前JVM实例中存在任何一个非守护线程没有结束，守护线程就在工作，只有当最后一个非守护线程结束时，守护线程才随着JVM一同结束工作。Daemon的作用是为其他线程的运行提供便利服务，守护线程最典型的应用就是GC（垃圾回收器），它就是一个很称职的守护者。如下
public class MyThread extends Thread { private int i = 0; @Override public void run() { try { while (true) { i++; System.out.println("i=" + (i)); Thread.sleep(1000); } } catch (InterruptedException e) { // TODO Auto-generated catch block e.printStackTrace(); } } } public class Run { public static void main(String[] args) { try { MyThread thread = new MyThread(); thread.setDaemon(true); thread.start(); Thread.sleep(5000); System.out.println("我离开thread对象也不再打印了，也就是停止了"); } catch (InterruptedException e) { // TODO Auto-generated catch block e.printStackTrace(); } } }
程序运行结果：
i=1 i=2 i=3 i=4 i=5 i=6 我离开thread对象也不再打印了，也就是停止了
结尾
第四章的第一小节讲完了，讲的是Thread,不是很深，跟着学还是可以的，好了，今天就到这里了
