Thread源码剖析

前言

昨天已经写了:

如果没看的同学建议先去阅读一遍哦~

在写文章之前通读了一遍《Java 核心技术 卷一》的并发章节和《Java并发编程实战》前面的部分,回顾了一下以前写过的笔记。从今天开始进入多线程的知识点咯~

我其实也是相当于从零开始学多线程的,如果文章有错的地方还请大家多多包含,不吝在评论区下指正呢~~

一、Thread线程类API

声明本文使用的是JDK1.8

实现多线程从本质上都是由Thread类来进行操作的~我们来看看Thread类一些重要的知识点。Thread这个类很大,不可能整个把它看下来,只能看一些常见的、重要的方法

顶部注释的我们已经解析过了,如果不知道的同学可前往:多线程三分钟就可以入个门了!

1.1设置线程名

我们在使用多线程的时候,想要查看线程名是很简单的,调用Thread.currentThread().getName()即可。

如果没有做什么的设置,我们会发现线程的名字是这样子的:主线程叫做main,其他线程是Thread-x

下面我就带着大家来看看它是怎么命名的:

nextThreadNum()的方法实现是这样的:

基于这么一个变量-->线程初始化的数量

点进去看到init方法就可以确定了:

看到这里,如果我们想要为线程起个名字,那也是很简单的。Thread给我们提供了构造方法

下面我们来测试一下:

  • 实现了Runnable的方式来实现多线程:
public class MyThread implements Runnable {

    @Override
    public void run() {
        // 打印出当前线程的名字
        System.out.println(Thread.currentThread().getName());
    }
}

测试:

public class MyThreadDemo {
    public static void main(String[] args) {


        MyThread myThread = new MyThread();

        //带参构造方法给线程起名字
        Thread thread1 = new Thread(myThread, "关注公众号Java3y");
        Thread thread2 = new Thread(myThread, "qq群:742919422");


        thread1.start();
        thread2.start();

        // 打印当前线程的名字
        System.out.println(Thread.currentThread().getName());
    }
}

结果:

当然了,我们还可以通过setName(String name)的方法来改掉线程的名字的。我们来看看方法实现;

检查是否有权限修改:

至于threadStatus这个状态属性,貌似没发现他会在哪里修改

1.2守护线程

守护线程是为其他线程服务的

  • 垃圾回收线程就是守护线程~

守护线程有一个特点

  • 当别的用户线程执行完了,虚拟机就会退出,守护线程也就会被停止掉了。
  • 也就是说:守护线程作为一个服务线程,没有服务对象就没有必要继续运行

使用线程的时候要注意的地方

  1. 在线程启动前设置为守护线程,方法是setDaemon(boolean on)
  2. 使用守护线程不要访问共享资源(数据库、文件等),因为它可能会在任何时候就挂掉了。
  3. 守护线程中产生的新线程也是守护线程

测试一波:

public class MyThreadDemo {
    public static void main(String[] args) {


        MyThread myThread = new MyThread();

        //带参构造方法给线程起名字
        Thread thread1 = new Thread(myThread, "关注公众号Java3y");
        Thread thread2 = new Thread(myThread, "qq群:742919422");

        // 设置为守护线程
        thread2.setDaemon(true);

        thread1.start();
        thread2.start();
        System.out.println(Thread.currentThread().getName());
    }
}

上面的代码运行多次可以出现(电脑性能足够好的同学可能测试不出来):线程1和主线程执行完了,我们的守护线程就不执行了~

原理:这也就为什么我们要在启动之前设置守护线程了。

1.3优先级线程

线程优先级高仅仅表示线程获取的CPU时间片的几率高,但这不是一个确定的因素

线程的优先级是高度依赖于操作系统的,Windows和Linux就有所区别(Linux下优先级可能就被忽略了)~

可以看到的是,Java提供的优先级默认是5,最低是1,最高是10:

实现:

setPriority0是一个本地(navite)的方法:

 private native void setPriority0(int newPriority);

1.4线程生命周期

在上一篇介绍的时候其实也提过了线程的线程有3个基本状态:执行、就绪、阻塞

在Java中我们就有了这个图,Thread上很多的方法都是用来切换线程的状态的,这一部分是重点!

其实上面这个图是不够完整的,省略掉了一些东西。后面在讲解的线程状态的时候我会重新画一个~

下面就来讲解与线程生命周期相关的方法~

1.4.1sleep方法

调用sleep方法会进入计时等待状态,等时间到了,进入的是就绪状态而并非是运行状态

于是乎,我们的图就可以补充成这样:

1.4.2yield方法

调用yield方法会先让别的线程执行,但是不确保真正让出

  • 意思是:我有空,可以的话,让你们先执行

于是乎,我们的图就可以补充成这样:

1.4.3join方法

调用join方法,会等待该线程执行完毕后才执行别的线程~

我们进去看看具体的实现

wait方法是在Object上定义的,它是native本地方法,所以就看不了了:

wait方法实际上它也是计时等待(如果带时间参数)的一种!,于是我们可以补充我们的图:

1.4.3interrupt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();

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!

我们来看看源码是怎么讲的吧:

再来看看刚才说抛出的异常是什么东东吧:

所以说:interrupt方法压根是不会对线程的状态造成影响的,它仅仅设置一个标志位罢了

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

上面还提到了,如果阻塞线程调用了interrupt()方法,那么会抛出异常,设置标志位为false,同时该线程会退出阻塞的。我们来测试一波:

public class Main {
    /**
     * @param args
     */
    public static void main(String[] args) {
        Main main = new Main();

        // 创建线程并启动
        Thread t = new Thread(main.runnable);
        System.out.println("This is main ");
        t.start();

        try {

            // 在 main线程睡个3秒钟
            Thread.sleep(3000);
        } catch (InterruptedException e) {
            System.out.println("In main");
            e.printStackTrace();
        }

        // 设置中断
        t.interrupt();
    }

    Runnable runnable = () -> {
        int i = 0;
        try {
            while (i < 1000) {

                // 睡个半秒钟我们再执行
                Thread.sleep(500);

                System.out.println(i++);
            }
        } catch (InterruptedException e) {


            // 判断该阻塞线程是否还在
            System.out.println(Thread.currentThread().isAlive());

            // 判断该线程的中断标志位状态
            System.out.println(Thread.currentThread().isInterrupted());

            System.out.println("In Runnable");
            e.printStackTrace();
        }
    };
}

结果:

接下来我们分析它的执行流程是怎么样的:

2018年4月18日20:32:15(哇,这个方法真的消耗了我非常长的时间)…..感谢@开始de痕迹的指教~

该参考资料:

  • https://www.cnblogs.com/w-wfy/p/6414801.html
  • https://www.cnblogs.com/carmanloneliness/p/3516405.html
  • https://www.zhihu.com/question/41048032/answer/89478427
  • https://www.zhihu.com/question/41048032/answer/89431513

二、总结

可以发现我们的图是还没有补全的~后续的文章讲到同步的时候会继续使用上面的图的。在Thread中重要的还是那几个可以切换线程状态的方法,还有理解中断的真正含义。

使用线程会导致我们数据不安全,甚至程序无法运行的情况的,这些问题都会再后面讲解到的~

之前在学习操作系统的时候根据《计算机操作系统-汤小丹》这本书也做了一点点笔记,都是比较浅显的知识点。或许对大家有帮助

参考资料:

  • 《Java核心技术卷一》
  • 《Java并发编程实战》
  • 《计算机操作系统-汤小丹》

原文发布于微信公众号 - Java3y(java3y)

原文发表时间:2018-04-18

本文参与腾讯云自媒体分享计划,欢迎正在阅读的你也加入,一起分享。

发表于

我来说两句

0 条评论
登录 后参与评论

相关文章

来自专栏wOw的Android小站

[Java] CountDownLatch 与 CyclicBarrier

A synchronization aid that allows one or more threads to wait until a set of ope...

391
来自专栏Java帮帮-微信公众号-技术文章全总结

Java基础-23(02)总结多线程,线程实现Runnable接口,线程名字获取和设置,线程控制,线程安全,同步线程

(7)线程的生命周期(参照 线程生命周期图解.bmp) A:新建 B:就绪 C:运行 D:阻塞 E:死亡 (8)电影院卖票程序的实现 A:继承Th...

3024
来自专栏xdecode

Java高并发之设计模式.

至于为什么要volatile关键字, 主要涉及到jdk指令重排, 详见之前的博文: Java内存模型与指令重排

651
来自专栏Java编程技术

创建线程以及线程池时候要指定与业务相关的名字,以便于追溯问题

日常开发中当一个应用中需要创建多个线程或者线程池时候最好给每个线程或者线程池根据业务类型设置具体的名字,以便在出现问题时候方便进行定位,下面就通过实例来说明不设...

631
来自专栏屈定‘s Blog

并行设计模式--生产者消费者

Producer-Consumer与其说是模式,更不如说是一种思想,这种思想在很多模式中都有相应的体现,比如线程池,对象池,MQ等等。 Producer-Con...

1092
来自专栏Dawnzhang的开发者手册

数据结构与算法学习笔记之先进先出的队列 数据结构与算法学习笔记之写链表代码的正确姿势(下)数据结构与算法学习笔记之 提高读取性能的链表(上)数据结构与算法学习笔记之 从0编号的数组数据结构与算法学

  队列是一种非常实用的数据结构,类似于生活中发排队,可应用于生活,开发中各个方面,比如共享打印机(先请求先打印),消息队列。你想知道他们是怎么工作的么。那就来...

823
来自专栏余林丰

1.有关线程、并发的基本概念

什么是线程?   提到“线程”总免不了要和“进程”做比较,而我认为在Java并发编程中混淆的不是“线程”和“进程”的区别,而是“任务(Task)”。进程是表示资...

24310
来自专栏java思维导图

【一分钟知识】线程同步,线程调度

sleep()和yield()方法区别 1 sleep()方法给其他线程运行机会时不考虑线程的优先级,因此会给低优先级的线程以运行的机会; yield()方法只...

3138
来自专栏Phoenix的Android之旅

你可能不了解的Synchonized和ReentrantLock

面试中经常会问到的一类问题是多线程相关的, 比如如何处理Android中的多线程通信,如何处理并发问题。归根结底,处理Java的并发,都离不开锁。 我们将花三到...

952
来自专栏PPV课数据科学社区

python多线程编程(1): python对多线程的支持

前面介绍过多线程的基本概念,理解了这些基本概念,掌握python多线程编程就比较容易了。 在开始之前,首先要了解一下python对多线程的支持。 虚拟机层面 P...

34415

扫码关注云+社区