Java高并发入门-线程初步（二）

叁歲伎倆 2022-04-23 00:04 216阅读 0赞

## Java高并发入门详细讲解 ##

### 上期回顾及问题总结 ###

上次说了创建线程的两种常用方式，第三种方式在后面的更新中会讲解到。这里对于上一节的内容做个回顾。

1.  在上一节中说到了创建多线程的问题，分析了Thread的源码，提出了三种的线程实现的方式。
2.  简单的分析了共享资源锁竞争的问题，同样也引出了锁竞争的问题。  
    这次我们就来结合实践详细的说说关于创建线程的其他的注意点。

#### 入门例子 ####

首先你是一个非常爱音乐的人，在平时你也喜欢听歌。如果你想在看新闻的时候也想听歌，这样的话让我们用Java代码来实现一下。

public class TryConcurrency { 
        public static void main(String[] args) { 
            browsNews();
            enjoyMusic();
        }
        /** * 听音乐 */
        private static void enjoyMusic() { 
            for (;;){ 
                System.out.println("this is good Music");
                sleep(1);
            }
        }
        /** * 看新闻 */
        private static void browsNews() { 
            for (; ; ) { 
                System.out.println("this is good News");
                sleep(1);
            }
        }
        private static void sleep(int i) { 
            try { 
                TimeUnit.SECONDS.sleep(i);
            } catch (InterruptedException e) { 
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }

this is good News  
this is good News  
this is good News  
this is good News  
this is good News  
this is good News

以上是我们输出的结果，看样子并不是我们想要的结果，并没有实现一遍听歌一边看新闻的功能。这里我们将以上的代码做一个优化，当然这里使用的Java8编程。如果对Java8不是很熟悉的人可以熟悉一下Java8的新特性。  
如果我们想实现一边听歌一边看新闻的话就要做如下的改变

public static void main(String[] args) { 
            new Thread(()->{ 
                enjoyMusic();
            }).start();
            browsNews();
        }

使用我们上节课说过的多线程的知识来解决这个问题。

This is good Music  
this is good News  
this is good News  
this is good Music  
this is good News  
this is good Music  
this is good News

## 生命周期分析 ##

这样我们就会看到如上的结果，在一边听歌的同时一边看看新闻。既然引入了多线程的概念，那么我们就来看看多线程的生命周期有哪些，从上节课的分析中我们可以知道，在使用多线程的时候，需要调用start方法

### start方法 ###

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". */
        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. */
        group.add(this);
    
        boolean started = false;
        try { 
            start0();
            started = true;
        } finally { 
            try { 
                if (!started) { 
                    group.threadStartFailed(this);
                }
            } catch (Throwable ignore) { 
                /* do nothing. If start0 threw a Throwable then it will be passed up the call stack */
            }
        }
    }

### 生命周期调用关系图 ###

在调用了start方法之后又会发生什么样的变化，那么我们就来看看线程的生命周期

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L25paHVpMTIz_size_16_color_FFFFFF_t_70]

#### 关系说明 ####

这张图是从一本书上截图的，从图中可以看到线程的五种状态，首先是new，也就是实例化一个线程，通过start方法的调用进入到了Runnable状态，当然在这个状态值能保证它是可是执行的，也就是说当它拿到资源之后立即可以执行，Running状态，在这个状态中表示线程在实现，通过调用yield，表示谦让的意思。将资源让出来之后原本处于Runnable状态的线程就会有获取到资源进入到Running状态，如果在Runnable状态或者在Running状态的线程调用了sleep方法或者是wait方法就会进入到Blocked（阻塞）状态，进入阻塞状态的线程有两种结果，一种是资源不够用了直接stop，另一种是通过调用notify或者notifyAll方法唤醒执行。而正常执行结束的线程或者是被Stop的线程就会进入到Terminated状态（最终状态）在这个状态的线程将不会被切换到任何的状态，这也意味着线程的整个生命周期的结束。而以下的情况将会导致线程进入到最终状态，其实在之前也提到了

1.  线程正常运行结束生命周期
2.  线程出现意外
3.  JVM Crash导致所有的线程都结束

上面我们提到了Start方法源码，这里我们分析完线程的生命周期之后再次的进入到start源码中，其实在start源码中做的最主要的一件事情就是调用我们start0方法，这个方法是JNI方法，也就是在Java编程中调用底层C语言或者C++语言的代码。当我们执行start方法的时候就会执行run方法，从而执行strat0方法。而在上一节中我们提到了Thread的源码

### Thread源码实例分析 ###

首先Thread被构造后的new状态，这个是时候threadStatus这个内部属性为0，如果两次启动Thread，就会出现IllegalThreadStateException异常，线程启动之后就被加入到一个ThreadGroup线程组中，当一个线程结束，也就是到了Treminated状态，再次调用start方法是不允许的。也就是说了Treminated状态是没有办法会到Runnable/Running状态的。这个逻辑我们使用代码来模拟一下

### 第一种情况 ###

@Test
    public void testMain(){ 
    
        Thread thread = new Thread(){ 
            @Override
            public void run() { 
                try { 
                    TimeUnit.SECONDS.sleep(1);
                } catch (InterruptedException e) { 
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        };
    
        thread.start();
        thread.start();
    }

### 第二种情况 ###

@Test
    public void testMain1() throws InterruptedException { 
    
        Thread thread =new Thread(){ 
            @Override
            public void run() { 
                try { 
                    TimeUnit.SECONDS.sleep(1);
                } catch (InterruptedException e) { 
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        };
    
        thread.start();
        TimeUnit.SECONDS.sleep(3);
        thread.start();
    }

### 总结 ###

以上两段代码都会引起IllegalThreadStateException异常，但是两个异常抛出却是有着本质的区别，第一个是重复启动，只是第二次启动不允许，但是此时线程属于运行状态，第二次企图重新激活也抛出了非法状态的异常，此时没有线程，因为该线程的生命周期已经被终结。到这里我们就看到了整个线程的生命周期

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