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Java中启动线程的正确和错误方式是什么

这篇文章将为大家详细讲解有关Java中启动线程的正确和错误方式是什么,小编觉得挺实用的,因此分享给大家做个参考,希望大家阅读完这篇文章后可以有所收获。

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细品 Java 中启动线程的正确和错误方式

start 方法和 run 方法的比较

代码演示:

/**
 * 

* start() 和 run() 的比较 *

* * @author 踏雪彡寻梅 * @version 1.0 * @date 2020/9/20 - 16:15 * @since JDK1.8 */public class StartAndRunMethod { public static void main(String[] args) { // run 方法演示 // 输出: name: main // 说明由主线程去执行的, 不符合新建一个线程的本意 Runnable runnable = () -> { System.out.println("name: " + Thread.currentThread().getName()); }; runnable.run(); // start 方法演示 // 输出: name: Thread-0 // 说明新建了一个线程, 符合本意 new Thread(runnable).start(); } }复制代码

从以上示例可以分析出以下两点:

  • 直接使用 run 方法不会启动一个新线程。(错误方式)

  • start 方法会启动一个新线程。(正确方式)

start 方法分析

start 方法的含义以及注意事项

  • start 方法可以启动一个新线程。

    • 线程对象在初始化之后调用了 start 方法之后, 当前线程(通常是主线程)会请求 JVM 虚拟机如果有空闲的话来启动一下这边的这个新线程。
    • 也就是说, 启动一个新线程的本质就是请求 JVM 来运行这个线程。
    • 至于这个线程何时能够运行,并不是简单的由我们能够决定的,而是由线程调度器去决定的。
    • 如果它很忙,即使我们运行了 start 方法,也不一定能够立刻的启动线程。
    • 所以说 srtart 方法调用之后,并不意味这个方法已经开始运行了。它可能稍后才会运行,也很有可能很长时间都不会运行,比如说遇到了饥饿的情况。
    • 这也就印证了有些情况下,线程 1 先掉用了 start 方法,而线程 2 后调用了 start 方法,却发现线程 2 先执行线程 1 后执行的情况。
    • 总结: 调用 start 方法的顺序并不能决定真正线程执行的顺序。
    • 注意事项
      • start 方法会牵扯到两个线程。
      • 第一个就是主线程,因为我们必须要有一个主线程或者是其他的线程(哪怕不是主线程)来执行这个 start 方法,第二个才是新的线程。
      • 很多情况下会忽略掉为我们创建线程的这个主线程,不要误以为调用了 start 就已经是子线程去执行了,这个语句其实是主线程或者说是父线程来执行的,被执行之后才去创建新线程。
  • start 方法创建新线程的准备工作

    • 首先,它会让自己处于就绪状态。
      • 就绪状态指已经获取到除了 CPU 以外的其他资源, 如已经设置了上下文、栈、线程状态以及 PC(PC 是一个寄存器,PC 指向程序运行的位置) 等。
    • 做完这些准备工作之后,就万事俱备只欠东风了,东风就是 CPU 资源。
    • 做完准备工作之后,线程才能被 JVM 或操作系统进一步去调度到执行状态等待获取 CPU 资源,然后才会真正地进入到运行状态执行 run 方法中的代码。
  • 需要注意: 不能重复的执行 start 方法

    • 代码示例

      /**
      * 

      * 演示不能重复的执行 start 方法(两次及以上), 否则会报错 *

      * * @author 踏雪彡寻梅 * @version 1.0 * @date 2020/9/20 - 16:47 * @since JDK1.8 */public class CantStartTwice { public static void main(String[] args) { Runnable runnable = () -> { System.out.println("name: " + Thread.currentThread().getName()); }; Thread thread = new Thread(runnable); // 输出: name: Thread-0 thread.start(); // 输出: 抛出 java.lang.IllegalThreadStateException // 即非法线程状态异常(线程状态不符合规定) thread.start(); } }复制代码
    • 报错的原因

      • start 一旦开始执行,线程状态就从最开始的 New 状态进入到后续的状态,比如说 Runnable,然后一旦线程执行完毕,线程就会变成终止状态,而终止状态永远不可能再返回回去,所以会抛出以上异常,也就是说不能回到初始状态了。这里描述的还不够清晰,让我们来看看源码能了解的更透彻。

start 方法源码分析

源码
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".
     */
    // 第一步, 检查线程状态是否为初始状态, 这里也就是上面抛出异常的原因
    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. */
    // 第二步, 加入线程组
    group.add(this);    boolean started = false;    try {        // 第三步, 调用 start0 方法
        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 */
        }
    }
}复制代码
源码中的流程

第一步:启动新线程时会首先检查线程状态是否为初始状态, 这也是以上抛出异常的原因。即以下代码:

if (threadStatus != 0)    throw new IllegalThreadStateException();复制代码

其中 threadStatus 这个变量的注释如下,也就是说 Java 的线程状态最初始(还没有启动)的时候表示为 0:

/* Java thread status for tools,
 * initialized to indicate thread 'not yet started'
 */private volatile int threadStatus = 0;复制代码

第二步:将其加入线程组。即以下代码:

group.add(this);复制代码

第三步:最后调用 start0() 这个 native 方法(native 代表它的代码不是由 Java 实现的,而是由 C/C++ 实现的,具体实现可以在 JDK 里面看到,了解即可), 即以下代码:

boolean started = false;try {    // 第三步, 调用 start0 方法
    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 */
    }
}复制代码

run 方法分析

run 方法源码分析

@Overridepublic void run() {    // 传入了 target 对象(即 Runnable 接口的实现), 执行传入的 target 对象的 run 方法
    if (target != null) {
        target.run();
    }
}复制代码

对于 run 方法的两种情况

  • 第一种: 重写了 Thread 类的 run 方法,Threadrun 方法会失效, 将会执行重写的 run 方法。

  • 第二种: 传入了 target 对象(即 Runnable 接口的实现),执行 Thread 的原有 run 方法然后接着执行 target 对象的 run 方法。

  • 总结:

    • run 方法就是一个普通的方法, 上文中直接去执行 run 方法也就是相当于我们执行自己写的普通方法一样,所以它的执行线程就是我们的主线程。
    • 所以要想真正的启动线程,不能直接调用 run 方法,而是要调用 start 方法,其中可以间接的调用 run 方法。

关于Java中启动线程的正确和错误方式是什么就分享到这里了,希望以上内容可以对大家有一定的帮助,可以学到更多知识。如果觉得文章不错,可以把它分享出去让更多的人看到。


当前题目:Java中启动线程的正确和错误方式是什么
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