这篇博文是本人学习《Java网络程序设计》书中第6章中多线程的学习总结，这篇博客只是让大家总体了解一下多线程，并没有深入讲解多线程，算是对多线程的入门吧！所有源代码都在文章最后我的github链接代码中。
——惠州学院13网络工程 吴成兵 20160619

目录

一 多线程概述

　　多线程是一种机制，它允许在一个程序中并发执行多个指令流，每个指令流都称为一个线程，彼此间互相独立。线程又称为轻量级进程，它和进程一样拥有独立的执行控制，由操作系统负责调度，区别在于线程没有独立的存储空间，而是和所属进程中的其他纯种共享一个存储空间，这使得线程间的通信远较进程简单。
　　多线程的执行是并发的。并发在宏观上来说是并行，在微观上来说是串行，因为每个线程执行由操作系统调度并快速切换执行，所以在肉眼看来是并行的。

二 在Java中实现多线程

　　Java虚拟机允许应用程序并发地运行多个执行线程。Java语言提供了多线程编程的扩展类，并提供了功能强大的线程控制API。在Java中，多线程的实现有两种方式：

• 继承java.lang.Thread类
• 实现java.lang.Runnable接口

2．1 继承Thread类

　　步骤：1、继承Thread类；2、new出实例；3、重写run()；4、调用start()。
　　

package _6_1在Java中实现多线程._1_继承Thread类;

public class TestMitiThread {

    public static void main(String[] args) {
        System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"线程运行开始");
        new MitiThread("A").start();
        new MitiThread("B").start();

        System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"线程运行结束");
    }

}

package _6_1在Java中实现多线程._1_继承Thread类;

public class MitiThread extends Thread{
    public MitiThread(String threadname){
        super(threadname);
    }
    public void run(){
        System.out.println(getName()+"线程运行开始");
        for (int i = 0; i < 5; i++) {
            System.out.println(i+" "+getName());
            try {
                sleep((long) (Math.random()*10));
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
        System.out.println(getName()+"线程运行结束");
    }
}

2．2 实现Runnable接口

package _6_1在Java中实现多线程._2_实现Runnable接口;

public class MyThread implements Runnable{

    int count=1,number;
    public MyThread(int num){
        number=num;
        System.out.println("创建线程》》》》》》》》》》》》》》"+number);
    }
    @Override
    public void run() {
        while(true){
            System.out.println("线程"+number+":计数 "+count);
            if(++count==3){
                System.out.println("线程#####################"+number+" 结束");
                return;
            }
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        for (int i = 0; i < 3; i++) {
            new Thread(new MyThread(i+1)).start();
        }
    }
}

三 线程的五种状态

　　一个线程创建之后，总是处于生命周期的五个状态之一。线程的状态表明些线程当前正进行的活动，而线程的状态是可以通过程序的操作来控制的。这些操作包括启动（start），终止（stop），睡眠（sleep），挂起（suspend），恢复（resume），等待（wait）和通知（notify）。每一个操作对应一个方法，这些方法是由软件包java.lang提供的。在Java当中，线程通常都有创建、可运行（就绪）、运行、阻塞和死亡五种状态。

3．1 创建（new）状态

　　如果创建了一个线程而没有启动它，此线程就处于创建状态。如：

Thread myThread=new MyThreadClass();//MyThreadClass是Thread的子类

　　处于创建状态的线程没有获得应有的资源，所以这是一个空线程，只有启动了该线程，系统才会给它分配资源。创建状态的线程有两种操作：

• 启动（start）操作：进入可运行状态；
• 终止（stop）操作：进入死亡状态。

3．2 就绪（runnable）状态

　　如果线程在创建状态，可通过下面方法进入可运行（就绪）状态：

myThread.start();

　　调用start()方法后并不是立即执行多线程run()方法中的代码，而是使得线程变为可运行态，什么时间运行由操作系统决定的。

3．3 运行（running）状态

　　线程调度程序处于可运行状态的线程设置为当前线程，就进入了运行状态，开始运行run函数中的代码。此时线程独占CPU的控制权，会出现下面情况：

• 如果有更高优先级线程出现，则该线程被迫放弃进入可运行状态；
• 使用yield()方法可以使线程主动放弃CPU控制权；
• 执行结束或使用stop()方法放弃控制权面进入死亡态。

3．4 阻塞（block）状态

　　阻塞状态都由运行状态转变过来的，阻塞结束进入可运行态。例如正在运行的线程需要等待IO（网络IO、硬盘IO等）获得相关资源，而进入阻塞状态，当IO获取相关资源后就进入可运行态，等待操作系统调试运行。一般有如下三种情况：

• 睡眠（sleep）进入阻塞状态，睡眠结束并自动恢复到可运行态；
• 挂起操作（suspend）进入阻塞状态，并用恢复方法（resume）使其恢复到可运行态；
• 等待（wait）操作进入阻塞状态，必用notify()方法或notifyAll()方法到可运行态。

3．5 死亡（dead）状态

　　线程运行结束或使用stop()方法而进入死亡状态，有时是因异常退出。就不死亡状态能进行其他状态了，该线程已不再存在。

四 线程的优先级

　　线程的优先级代表线程的重要性，当有多个线程同时处于可运行状态并等待获得CPU控制时，系统会根据线程的优先级给哪个线程分配CPU控制权。
Thread类定义了3个线程优先级常量：

• static int MAX_PRIORITY：最高优先级，取值为了10；
• static int MIN_PRIORITY：最低优先级，取值为了1；
• static int NORM_PRIORITY：默认优先级，取值为了5。

当两个线程前有继承关系时，其优先级也是一样的，但可以通过setPriority()方法来改变线程的优先级，设计线程的优先级范围在[1,10]，如果超过这个范围会抛出IllegalArgumentException异常。

五 线程的同步

　　由于同一进程的多线程共享同一片存储空间，当这些多线程访问同享数据会带来冲突。Java语言为了有效避免这种冲突提出了专门机制，这种机制就是synchronized关键字，它包括两种用法：synchronized方法和synchronized块。

5．1 synchronized方法

public synchronized void accessVal(int newVal);

　　通过在方法声明中加入synchronized关键字来声明synchronized方法。该方法被加上锁，只允许一个线程来访问，直到该线程访问结束才释放该方法的锁，以供其他线程访问。如果在未释放该锁时有其他线程要访问该锁中的方法，那么后访问的线程就会进入阻塞状态。

5．2 synchronized块

synchronized(synchObject){
//允许访问控制的代码
}

　　通过synchronized关键字来声明synchronized块，其中代码必须获得对象syncObject（可以是类也可以是类的实例）的锁才能执行。由于可以针对任意代码块，且可任意指定上锁的对象，故灵活性较高。

六 线程的阻塞

　　线程阻塞指的是暂停一个线程的执行以等待某个条件发生（如某资源就绪），Java提供了大量方法来支持阻塞，下面让我们逐一分析：
　　

6．1 sleep()方法

　　指定以毫秒为单位进入休眠阻塞状态，指定时间结束就进入可运行状态。

6．2 wait()和notify()方法

　　wait()方法使得线程进入等待阻塞状态，调用notify()方法会随机解除一个等待阻塞状态的线程，调用notifyAll()方法会解除所有等待阻塞状态的线程。notify()方法有两种形式：

• 指定以毫秒为单位的一段时间为参数时（如：wait(1000)），当对应的notify()被调用或超出指定的时间时线程进入可执行状态。
• 没有指定参数时（如：wait()），必须对应的notify()被调用。

6．3 suspend()和resume()方法

　　suspend()方法使得线程进入挂起阻塞状态，并且不能自动恢复，必须其对应的resume()方法被调用才能进入可运行状态。
　　挂起阻塞状态会释放占用的锁。使得这对方法有如下一些不同：

• 前面的方法都隶属于Thread类，但这对方法直接隶属于Object类，也就是对所有对象都拥有这对方法。
• 前面的方法可以用在任何位置，而这对方法必须用在synchronized方法或块中，因为synchronized方法或块中才有占有锁，才有锁可以释放。否则运行会有IllegalMonitorStateException异常。

七 守护线程

　　守护线程（Daemon线程）是一类特殊的线程，它和普通线程的区别在于它并不是应用程序的核心部分，当一个应用程序的所有非守护线程终止运行时，即使仍然有守护线程在运行，应用程序也将终止，反之，只要有一个非守护线程在运行，应用程序就不会终止。守护线程一般被用在后台为其他线程提供服务。

• isDaemon()调查一个线程是否是一个守护线程；
• setDaemon(true)设置一个线程为袒护线程；

如果一个线程是守护线程，那么它创建的线程的任何线程都是守护线程，请看例子演示：

package _6_6守护线程;

import java.io.BufferedReader;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStreamReader;

/**
 * 
 * Copyright ? 2016 Authors. All rights reserved.
 *
 * FileName: .java
 * @author : Wu_Being <1040003585@qq.com>
 * Date/Time: 2016-6-20/上午10:59:06
 * Description:
 * 当一个应用程序的所有非守护线程终止运行时，即使仍然有守护线程在运行，应用程序也将终止。
 * 反之，只要有一个非守护线程在运行，应用程序就不会终止。
 */
public class DaemonTest {

    public static void main(String[] args) {
        Thread thread = new Daemon();
        System.out.println("thread.isDaemon()=" + thread.isDaemon());
        //等待非守护线程的回车结束运行
        InputStreamReader isr = new InputStreamReader(System.in);
        BufferedReader br = new BufferedReader(isr);
        System.out.println("UnDaemon Waiting for CR to end all daemon threads ......");
        try {
            br.readLine();
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

package _6_6守护线程;

/**
 * 
 * Copyright ? 2016 Authors. All rights reserved.
 *
 * FileName: .java
 * @author : Wu_Being <1040003585@qq.com>
 * Date/Time: 2016-6-20/上午10:59:36
 * Description:
 */
public class Daemon extends Thread {

    private static final int SIZE = 10;
    private Thread[] t = new Thread[SIZE];

    public Daemon() {
        setDaemon(true);
        start();
    }

    public void run() {
        for (int i = 0; i < SIZE; i++) {
            t[i] = new DaemonSpawn(i);
            try {
                sleep(100);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
        for (int i = 0; i < SIZE; i++) {
            System.out.println("t[" + i + "].isDaemon()=" + t[i].isDaemon());
            try {
                sleep(100);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
        while (true) {
            yield();
        }
    }

    /**
     * 
     * Copyright ? 2016 Authors. All rights reserved.
     *
     * FileName: .java
     * @author : Wu_Being <1040003585@qq.com>
     * Date/Time: 2016-6-20/上午11:00:15
     * Description:
     */
    public class DaemonSpawn extends Thread {


        public DaemonSpawn(int i) {
            System.out.println("DaemonSpawn " + i + " started...");
            start();
        }

        public void run() {
            while (true) {
                yield();
            }
        }
    }

}

八 线程组

　　线程组是Java特有的概念。在Java中，线程组是类ThreadGroup的对象，每个线程都隶属于唯一一个线程组，这个线程组在线程创建时指定并在线程的整个生命期内都不能更改。
　　在java中，除了预建的系统线程组外，所有线程组都必须显式创建。若没有指定，则线程默认地隶属于名为system的系统线程组，除了系统线程组外的线程组又可以隶属于另一个线程组。这样，所有线程组组成了一棵以系统线程组为根的树。
　　

　　下面我们来看一个例子：
　　

package _6_7线程组;
/**
 * 
 * Copyright ? 2016 Authors. All rights reserved.
 *
 * FileName: .java
 * @author : Wu_Being <1040003585@qq.com>
 * Date/Time: 2016-6-20/下午01:23:45
 * Description:
 */
public class TestAccess {

    public static void main(String[] args) {
        // xGroup1隶属于系统线程组
        ThreadGroup xGroup1 = new ThreadGroup("xGroup1N");
        // yGroup11隶属于xGroup1组
        ThreadGroup yGroup11 = new ThreadGroup(xGroup1, "yGroup11N");
        // zGroup111隶属于yGroup11组
        ThreadGroup zGroup111 = new ThreadGroup(yGroup11, "zGroup111N");

        // Thread one1 = new TestThread1(xGroup1, "one1N");
        // Thread one2 = new TestThread1(xGroup1, "one2N");
        // Thread two1 = new TestThread3(yGroup11, "two1N");
        Thread three1 = new TestThread3(zGroup111, "three1N");
        // Thread three2 = new TestThread3(zGroup111, "three2N");
    }
}

package _6_7线程组;

public class TestThread1 extends Thread {
    private int i;
    TestThread1(ThreadGroup g, String name) {
        super(g, name);
    }
    void f() {
        i++;
        System.out.println(getName() + " f()");
    }
}

package _6_7线程组;

public class TestThread3 extends TestThread1 {

    public TestThread3(ThreadGroup g, String name) {
        super(g, name);
        start();
    }

    public void run() {
        // 1.用getParent()向上移动两级到xGroup1name
        ThreadGroup group = getThreadGroup().getParent().getParent();
        System.out.println(">>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>00");
        group.list();// output
        // 2.调用activeCount()查询这个线程组及所有子线程组内有多少个线程，
        // 从而创建由指定Thread的句柄构成一个数组。
        Thread[] groupThreads = new Thread[group.activeCount()];
        // 3.enumerate()方法将指向所有这些线程的句柄置入数组groupThreads里
        group.enumerate(groupThreads);
        // 4.然后调用每个线程的f()方法，同时修改优先级
        System.out.println(">>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>11");
        for (int i = 0; i < groupThreads.length; i++) {
            groupThreads[i].setPriority(MIN_PRIORITY);
            ((TestThread1) groupThreads[i]).f();// output
        }
        System.out.println(">>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>22");
        group.list();// output
    }

}

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