Java并發(fā)編程的基礎(chǔ)知識有哪些

今天小編給大家分享一下Java并發(fā)編程的基礎(chǔ)知識有哪些的相關(guān)知識點，內(nèi)容詳細(xì)，邏輯清晰，相信大部分人都還太了解這方面的知識，所以分享這篇文章給大家參考一下，希望大家閱讀完這篇文章后有所收獲，下面我們一起來了解一下吧。

 01、簡介

首先還是的了解一下線程的基礎(chǔ)，這邊文章將帶著大家來了解一下線程的基礎(chǔ)知識。

02、線程的創(chuàng)建方式

1. 實現(xiàn) Runnable 接口

2. 繼承 Thread 類

3. 實現(xiàn) Callable 接口通過 FutureTask 包裝器來創(chuàng)建線程

4. 通過線程池創(chuàng)建線程

下面將用線程池和 Callable 的方式來創(chuàng)建線程

public class CallableDemo implements Callable<String> {      @Override     public String call() throws Exception {         int a=1;         int b=2;         System. out .println(a+b);         return "執(zhí)行結(jié)果:"+(a+b);     }      public static void main(String[] args) throws ExecutionException, InterruptedException {         //創(chuàng)建一個可重用固定線程數(shù)為1的線程池         ExecutorService executorService = Executors.newFixedThreadPool (1);         CallableDemo callableDemo=new CallableDemo();         //執(zhí)行線程,用future來接收線程的返回值         Future<String> future = executorService.submit(callableDemo);         //打印線程的返回值         System. out .println(future.get());         executorService.shutdown();     } }

執(zhí)行結(jié)果

3 執(zhí)行結(jié)果:3

03、線程的生命周期

1. NEW：初始狀態(tài)，線程被構(gòu)建，但是還沒有調(diào)用 start 方法。

2. RUNNABLED：運行狀態(tài)，JAVA 線程把操作系統(tǒng)中的就緒和運行兩種狀態(tài)統(tǒng)一稱為“運行中”。調(diào)用線程的 start()  方法使線程進(jìn)入就緒狀態(tài)。

3. BLOCKED：阻塞狀態(tài)，表示線程進(jìn)入等待狀態(tài),也就是線程因為某種原因放棄了 CPU 使用權(quán)。比如訪問 synchronized  關(guān)鍵字修飾的方法，沒有獲得對象鎖。

4. Waiting ：等待狀態(tài)，比如調(diào)用 wait() 方法。

5. TIME_WAITING：超時等待狀態(tài)，超時以后自動返回。比如調(diào)用 sleep(long millis) 方法

6. TERMINATED：終止?fàn)顟B(tài)，表示當(dāng)前線程執(zhí)行完畢。

看下源碼：

public enum State {         NEW,         RUNNABLE,         BLOCKED,         WAITING,         TIMED_WAITING,         TERMINATED; }

04、線程的優(yōu)先級

1. 線程的最小優(yōu)先級：1

2. 線程的最大優(yōu)先級：10

3. 線程的默認(rèn)優(yōu)先級：5

4. 通過調(diào)用 getPriority() 和 setPriority(int newPriority) 方法來獲得和設(shè)置線程的優(yōu)先級

看下源碼：

/**      * The minimum priority that a thread can have.      */     public final static int MIN_PRIORITY = 1;      /**      * The default priority that is assigned to a thread.      */     public final static int NORM_PRIORITY = 5;      /**      * The maximum priority that a thread can have.      */     public final static int MAX_PRIORITY = 10;

看下代碼：

public class ThreadA extends Thread {      public static void main(String[] args) {         ThreadA a = new ThreadA();         System.out.println(a.getPriority());//5         a.setPriority(8);         System.out.println(a.getPriority());//8     } }

線程優(yōu)先級特性：

1. 繼承性：比如 A 線程啟動 B 線程，則B線程的優(yōu)先級與 A 是一樣的。

2. 規(guī)則性：高優(yōu)先級的線程總是大部分先執(zhí)行完，但不代表高優(yōu)先級線程全部先執(zhí)行完。

3. 隨機性：優(yōu)先級較高的線程不一定每一次都先執(zhí)行完。

05、線程的停止

1. stop() 方法，這個方法已經(jīng)標(biāo)記為過時了，強制停止線程，相當(dāng)于 kill -9。

2. interrupt() 方法，優(yōu)雅的停止線程。告訴線程可以停止了，至于線程什么時候停止，取決于線程自身。

看下停止線程的代碼：

public class InterruptDemo {     private static int i ;     public static void main(String[] args) throws InterruptedException {         Thread thread = new Thread(() -> {             //默認(rèn)情況下isInterrupted 返回 false、通過 thread.interrupt 變成了 true             while (!Thread.currentThread().isInterrupted()) {                 i++;             }             System.out.println("Num:" + i);         }, "interruptDemo");         thread.start();         TimeUnit.SECONDS.sleep(1);         thread.interrupt(); //不加這句,thread線程不會停止     } }

看上面這段代碼，主線程 main 方法調(diào)用 thread線程的 interrupt() 方法，就是告訴 thread 線程，你可以停止了(其實是將  thread 線程的一個屬性設(shè)置為了 true )，然后 thread 線程通過 isInterrupted() 方法獲取這個屬性來判斷是否設(shè)置為了  true。這里我再舉一個例子來說明一下，

看代碼：

public class ThreadDemo {     private volatile static Boolean interrupt = false ;     private static int i ;      public static void main(String[] args) throws InterruptedException {         Thread thread = new Thread(() -> {             while (!interrupt) {                 i++;             }             System.out.println("Num:" + i);         }, "ThreadDemo");         thread.start();         TimeUnit.SECONDS.sleep(1);         interrupt = true;     } }

是不是很相似，再簡單總結(jié)一下：

當(dāng)其他線程通過調(diào)用當(dāng)前線程的 interrupt  方法，表示向當(dāng)前線程打個招呼，告訴他可以中斷線程的執(zhí)行了，并不會立即中斷線程，至于什么時候中斷，取決于當(dāng)前線程自己。

線程通過檢查自身是否被中斷來進(jìn)行相應(yīng)，可以通過 isInterrupted() 來判斷是否被中斷。

這種通過標(biāo)識符來實現(xiàn)中斷操作的方式能夠使線程在終止時有機會去清理資源，而不是武斷地將線程停止，因此這種終止線程的做法顯得更加安全和優(yōu)雅。

06、線程的復(fù)位

兩種復(fù)位方式：

1. Thread.interrupted()

2. 通過拋出 InterruptedException 的方式

然后了解一下什么是復(fù)位：

線程運行狀態(tài)時 Thread.isInterrupted() 返回的線程狀態(tài)是 false，然后調(diào)用 thread.interrupt() 中斷線程  Thread.isInterrupted() 返回的線程狀態(tài)是 true，最后調(diào)用 Thread.interrupted()  復(fù)位線程Thread.isInterrupted() 返回的線程狀態(tài)是 false 或者拋出 InterruptedException  異常之前，線程會將狀態(tài)設(shè)為 false。

下面來看下兩種方式復(fù)位線程的代碼，首先是 Thread.interrupted() 的方式復(fù)位代碼：

public class InterruptDemo {      public static void main(String[] args) throws InterruptedException {         Thread thread = new Thread(() -> {             while (true) {                 //Thread.currentThread().isInterrupted()默認(rèn)是false,當(dāng)main方式執(zhí)行thread.interrupt()時,狀態(tài)改為true                 if (Thread.currentThread().isInterrupted()) {                     System.out.println("before:" + Thread.currentThread().isInterrupted());//before:true                     Thread.interrupted(); // 對線程進(jìn)行復(fù)位，由 true 變成 false                     System.out.println("after:" + Thread.currentThread().isInterrupted());//after:false                 }             }         }, "interruptDemo");         thread.start();         TimeUnit.SECONDS.sleep(1);         thread.interrupt();     } }

拋出 InterruptedException 復(fù)位線程代碼：

public class InterruptedExceptionDemo {      public static void main(String[] args) throws InterruptedException {         Thread thread = new Thread(() -> {             while (!Thread.currentThread().isInterrupted()) {                 try {                     TimeUnit.SECONDS.sleep(1);                 } catch (InterruptedException e) {                     e.printStackTrace();                     // break;                 }             }         }, "interruptDemo");         thread.start();         TimeUnit.SECONDS.sleep(1);         thread.interrupt();         System.out.println(thread.isInterrupted());     } }

結(jié)果：

false 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 com.cl.concurrentprogram.InterruptedExceptionDemo.lambda$main$0(InterruptedExceptionDemo.java:16)     at java.lang.Thread.run(Thread.java:748)

需要注意的是，InterruptedException  異常的拋出并不意味著線程必須終止，而是提醒當(dāng)前線程有中斷的操作發(fā)生，至于接下來怎么處理取決于線程本身，比如

1. 直接捕獲異常不做任何處理

2. 將異常往外拋出

3. 停止當(dāng)前線程，并打印異常信息

像我上面的例子,如果拋出 InterruptedException 異常,我就break跳出循環(huán)讓 thread 線程終止。

為什么要復(fù)位：

Thread.interrupted()  是屬于當(dāng)前線程的，是當(dāng)前線程對外界中斷信號的一個響應(yīng)，表示自己已經(jīng)得到了中斷信號，但不會立刻中斷自己，具體什么時候中斷由自己決定，讓外界知道在自身中斷前，他的中斷狀態(tài)仍然是  false，這就是復(fù)位的原因。

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