Java中多线程的回顾---学习笔记（二）

线程的创建方式有两种：

implements Runnable和extends Thread。
继承Thread类：

package com.test.threadtest;

import android.os.Bundle;
import android.app.Activity;
import android.view.Menu;

public class MainActivity extends Activity {

    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_main);

        mThread thread = new mThread();//创建线程
        thread.start();//启动线程
    }

    class mThread extends Thread{
        @Override
        public void run() {

        }
    }
}

这里当调用start()方法的时候就会，线程就会进入线程队列中，一旦线程获取到了CPU的时间片，线程就会执行run()方法。当run()方法执行完毕，线程就会被销毁。

实现Runnable接口：

package com.test.threadtest;

import android.os.Bundle;
import android.app.Activity;
import android.view.Menu;

public class MainActivity extends Activity {

    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_main);

        mThread mthread = new mThread();
        Thread thread = new Thread(mthread);//创建线程
        thread.start();//启动线程
    }

    class mThread implements Runnable{

        @Override
        public void run() {

        }

    }
}

两种方式的比较：

（1）Runnable方式可以避免Thread方式由于Java单继承特性带来的缺陷。
（2）Runnable的代码可以被多个线程（Thread实例）共享，适合于多个线程处理同一资源的情况。
第二不同之处的解释：
用实现Runnable接口的方式：

package com.test.threadtest;

import android.os.Bundle;
import android.app.Activity;
import android.view.Menu;

public class MainActivity extends Activity {

    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_main);
        //创建三个线程来模拟三个售票窗口
        mThread mthread = new mThread();
        Thread thread1 = new Thread(mthread,"窗口一");//创建线程
        Thread thread2 = new Thread(mthread,"窗口二");//创建线程
        Thread thread3 = new Thread(mthread,"窗口三");//创建线程

        thread1.start();//启动线程
        thread2.start();//启动线程
        thread3.start();//启动线程
    }

    class mThread implements Runnable{
        private int ticketsCount = 5;//总共有5张票


        @Override
        public void run() {
            while(ticketsCount>0){
                ticketsCount--;
                //Thread.currentThread()：获取当前的线程
                System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"卖了一张票，剩余票数为："+ticketsCount);
            }
        }

    }
}

结果截图：

用继承Thread类的方式：

package com.test.threadtest;

import android.os.Bundle;
import android.app.Activity;
import android.view.Menu;

public class SecondActivity extends Activity {

    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_main);
        //创建三个线程模拟三个窗口卖票
        mThread mthread1 = new mThread("窗口一");
        mthread1.start();
        mThread mthread2 = new mThread("窗口二");
        mthread2.start();
        mThread mthread3 = new mThread("窗口三");
        mthread3.start();
    }

    class mThread extends Thread{
        private int ticketsCont = 5;//一共有5张火车票
        private String name;//窗口，也就是线程的名字

        public mThread(String name) {
            this.name = name;
        }

        @Override
        public void run() {
            while(ticketsCont>0){
                ticketsCont--;
                System.out.println(name+"卖了一张票，剩余票数为："+ticketsCont);
            }

        }

    }
}

结果截图：

造成这种结果差异的原因分析：
实现Runnable接口的代码中，创建的三个线程中传递的是同一个Runnable对象，所引用的是同一个资源对象。
继承Thread类的代码中，创建的三个线程对象，每个线程对象中的资源也是独立的，并不是共享的。

线程的生命周期：

从图中可以看出线程的一生中一共有5种状态，分别是：
（1）新建状态： 也就是new出一个线程对象，新建一个线程对象，如：Thread thread = new Thread();
（2）就绪状态： 创建了线程对象后，调用了线程的start()方法，此时线程只是进入了线程队列，等待获取CPU服务，具备了运行条件，但并不一定已经开始运行了。
因为这个时候CPU有可能正在执行其他的线程，而我们当前的这个线程可能要等待，当获取到了CPU服务才会进入运行状态。
（3）运行状态： 处于就绪状态的线程，一旦获取了CPU资源，便进入到运行状态，开始执行run()方法里面的逻辑。
（4）终止状态： 线程的run()方法执行完毕，或者线程调用了stop()方法，线程便进入终止状态。
（5）阻塞状态： 一个正在run()方法中执行的线程在某些情况下，由于某种原因而暂时让出了CPU资源，暂停了自己的执行，便进入了阻塞状态，如调用了sleep()方法。
也就是说，如果在run()方法中调用sleep()方法，就会休眠自己进入阻塞状态，也就会把自己所占用的CPU资源让出来，让其他线程去获取CPU资源，当休眠时间过了之后，线程就会解除阻塞状态进入就绪状态，等待获取CPU资源。

守护线程：

Java中线程有两类：
（1）用户线程：运行在前台，执行具体的任务。
如：程序的主线程，连接网络的子线程等都是用户线程
（2）守护线程：运行在后台，为其他前台的用户线程服务。
特点：
一旦所有用户线程都结束运行，守护线程会随JVM虚拟机一起结束工作。
应用：
数据库连接池中的检测线程，JVM虚拟机启动后的监测线程
最常见的守护线程：垃圾回收线程
将线程设置为守护线程的方法：
可以通过调用Thread类的setDaemon(true)方法来设置当前的线程为守护线程。
使用守护线程的注意事项：
1.setDaemon(true)必须在start()方法之前调用，否则会抛出IllegalThreadStateException异常。
2.在守护线程中产生的新线程也是守护线程。
3.不是所有的任务都可以分配给守护线程来执行，比如读写操作或者计算逻辑。原因是：当我们在守护线程中执行着读写操作，当读写操作执行到一半的时候，所有的用户线程都退出来了，那么守护线程就会随JVM虚拟机一起结束工作，然而读写操作还没进行完所以程序就崩溃了。
下面用一个例子解释主线程与守护线程之间的关系：（守护线程在某一个时间内不停的往一个文件中写数据，主线程则阻塞等待键盘的输入，一旦主线程获得了用户的输入阻塞就会解除，主线程继续运行直到结束，而一旦主线程结束守护线程就会销毁，但是守护线程中的写入操作不一定就执行完毕了）

源码：

package com.test.test;

import java.io.File;
import java.io.FileOutputStream;
import java.io.OutputStream;
import java.util.Scanner;

public class Test {

    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("进入了主线程"+Thread.currentThread().getName());
        DaemonThread daemonThread = new DaemonThread();
        Thread thread  = new Thread(daemonThread);
        thread.setDaemon(true);//设置为守护线程
        thread.start();

        Scanner sc = new Scanner(System.in);
        sc.next();

        System.out.println("退出了主线程"+Thread.currentThread().getName());
    }

}


    class DaemonThread implements Runnable{
        private String filePath = "C:/Users/Administrator/Desktop/daemon.txt";

        @Override
        public void run() {
            System.out.println("进入了守护线程"+Thread.currentThread().getName());
            writeToFile();
            System.out.println("退出了守护线程"+Thread.currentThread().getName());
        }

        private void writeToFile() {
            OutputStream os = null;
            File filename = new File(filePath);
            try {
                os = new FileOutputStream(filename,true);
                int count = 0;
                while(count<999){
                    os.write(("\r\nword"+count).getBytes());
                    System.out.println("守护线程"+Thread.currentThread().getName()+"向文件中写入了word"+count++);
                    Thread.sleep(1000);
                }
            } catch (Exception e) {
                e.printStackTrace();
            }finally{
                try {
                    os.close();
                } catch (Exception e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }

    }

结果截图：

生成的文件内容截图：

通过这个例子：我们可以看到这个程序中只有一个用户线程也就是主线程，当主线程结束的时候，守护线程就会自动销毁（结果就是造成写入的文件不完成）。

通过jstack生成线程快照

jstack的路径位置：
位于jdk/bin目录下
作用：
生成JVM当前时刻线程的快照（threaddump,即当前进程中所有线程 的信息）
目的：
帮助定位程序问题出现的原因，如：长时间停顿，CPU占用率过高等。
使用方法：
在命令提示符中输入jstack,就会显示出jstack的使用帮助。
如图：

这里的-l可有可无，如果有就会打印出线程的一些锁的信息
pid：就是任务管理其中进程的标号
如图：当我启动刚才的程序的时候继承中就会多出一个javaw.exe的进程

图中可以看到PID一项，这里的PID就是我启动的上边的程序进程的标号。
使用jstack运行该程序的PID。如图：

说明：
绿色框中的是进程中其中一个线程的信息。绿框下面的每一段都表示一个现成的信息。
该图中线程状态的说明图：

该图中阻塞状态说明：
Blocked：如果一个线程正在等待一个监视器的锁，那个该线程就处于Blocked状态。eg： 被synchronized阻塞的线程
Waiting：如果一个线程正在无限期的等待另一个线程执行任务，那么这个线程就处于Waiting状态。eg：当线程调用join()方法的时候就会有个线程进入Waiting状态。
Timed_waiting：如果一个线程在指定的时间内等待另一个线程执行任务，那么这个线程就处于Timed_waiting状态。eg：当程序调用了sleep()方法，并在sleep()方法中指定了休眠时间（eg：sleep(1000)形式），那么这个线程就进入了Timed_waiting状态。

所以守护线程处于Timed_waiting状态的原因是，我们在守护线程中调用了sleep(1000)方法。如图：

继续解释命令提示符中的内容

继续查看主线程信息：