本章内容

• 创建和运行线程

• 查看线程

• 线程 API

• 线程状态

1、创建和运行线程

方法一，直接使用 Thread

// 创建线程对象
Thread t = new Thread() {
    public void run() {
        // 要执行的任务
    }
};
// 启动线程
t.start();

例如：

// 构造方法的参数是给线程指定名字，推荐
Thread t1 = new Thread("t1") {
    @Override
    // run 方法内实现了要执行的任务
    public void run() {
        log.debug("hello");
    }
};
t1.start();

输出

01:05:29 [t1] com.salmon.test.ThreadCreate - hello

方法二，使用 Runnable 配合 Thread

把【线程】和【任务】（要执行的代码）分开

• Thread 代表线程

• Runnable 可运行的任务（线程要执行的代码）

Runnable runnable = new Runnable() {
    public void run() {
        // 要执行的任务
    }
};
// 创建线程对象
Thread t = new Thread(runnable);
// 启动线程
t.start();

例如：

// 创建任务对象
Runnable task2 = new Runnable() {
    @Override
    public void run() {
        log.debug("hello");
    }
};

// 参数1 是任务对象; 参数2 是线程名字，推荐
Thread t2 = new Thread(task2, "t2");
t2.start();

输出

01:08:13 [t2] com.salmon.test.ThreadCreate - hello

Java 8 以后可以使用 lambda 精简代码

// 创建任务对象
Runnable task2 = () -> log.debug("hello");

// 参数1 是任务对象; 参数2 是线程名字，推荐
Thread t2 = new Thread(task2, "t2");
t2.start();

*原理之 Thread 与 Runnable 的关系

分析 Thread 的源码，理清它与 Runnable 的关系

小结

• 方法1 是把线程和任务合并在了一起，方法2 是把线程和任务分开了
• 用 Runnable 更容易与线程池等高级 API 配合
• 用 Runnable 让任务类脱离了 Thread 继承体系，更灵活

方法三，FutureTask 配合 Thread

FutureTask 能够接收 Callable 类型的参数，用来处理有返回结果的情况

// 创建任务对象
FutureTask<Integer> task3 = new FutureTask<>(() -> {
    log.debug("hello");
    return 100;
});

// 参数1 是任务对象; 参数2 是线程名字，推荐
new Thread(task3, "t3").start();

// 主线程阻塞，同步等待 task 执行完毕的结果
Integer result = task3.get();
log.debug("结果是:{}", result);

输出

01:11:13 [t3] com.salmon.test.ThreadCreate - hello
01:11:13 [main] com.salmon.test.ThreadCreate - 结果是:100

2、观察多个线程同时运行

主要是理解

• 交替执行
• 谁先谁后，不由我们控制

3 查看进程线程的方法

windows

• 任务管理器可以查看进程和线程数，也可以用来杀死进程
• tasklist 查看进程
• taskkill 杀死进程

linux

• ps -fe 查看所有进程
• ps -fT -p <PID> 查看某个进程（PID）的所有线程
• kill 杀死进程
• top 按大写 H 切换是否显示线程
• top -H -p <PID> 查看某个进程（PID）的所有线程

Java

• jps 命令查看所有 Java 进程
• jstack <PID> 查看某个 Java 进程（PID）的所有线程状态
• jconsole 来查看某个 Java 进程中线程的运行情况（图形界面）

jconsole 远程监控配置

• 需要以如下方式运行你的 java 类

java -Djava.rmi.server.hostname=`ip地址` -Dcom.sun.management.jmxremote -
Dcom.sun.management.jmxremote.port=`连接端口` -Dcom.sun.management.jmxremote.ssl=是否安全连接 -
Dcom.sun.management.jmxremote.authenticate=是否认证 java类

• 修改 /etc/hosts 文件将 127.0.0.1 映射至主机名

如果要认证访问，还需要做如下步骤

• 复制 jmxremote.password 文件
• 修改 jmxremote.password 和 jmxremote.access 文件的权限为 600 即文件所有者可读写
• 连接时填入 controlRole（用户名），R&D（密码）

4、原理之线程运行

栈与栈帧

Java Virtual Machine Stacks （Java 虚拟机栈）

我们都知道 JVM 中由堆、栈、方法区所组成，其中栈内存是给谁用的呢？其实就是线程，每个线程启动后，虚拟机就会为其分配一块栈内存。

• 每个栈由多个栈帧（Frame）组成，对应着每次方法调用时所占用的内存
• 每个线程只能有一个活动栈帧，对应着当前正在执行的那个方法

线程上下文切换（Thread Context Switch）

因为以下一些原因导致 cpu 不再执行当前的线程，转而执行另一个线程的代码

• 线程的 cpu 时间片用完
• 垃圾回收
• 有更高优先级的线程需要运行
• 线程自己调用了 sleep、yield、wait、join、park、synchronized、lock 等方法

当 Context Switch 发生时，需要由操作系统保存当前线程的状态，并恢复另一个线程的状态，Java 中对应的概念

就是程序计数器（Program Counter Register），它的作用是记住下一条 jvm 指令的执行地址，是线程私有的

• 状态包括程序计数器、虚拟机栈中每个栈帧的信息，如局部变量、操作数栈、返回地址等
• Context Switch 频繁发生会影响性能

5、常见方法

方法名	static	功能说明	注意事项
start()	❌	启动一个新线程，在新线程中运行 run 方法中的代码	只是让线程进入就绪状态，并不立刻执行（CPU 的时间片还没分给它）。每个线程只能调用一次 start()，否则抛 IllegalThreadStateException
run()	❌	新线程启动后调用的方法	如果通过 Thread 构造函数传入 Runnable，将执行其 run()；否则默认不执行任何操作，可通过继承 Thread 覆盖此方法
join()	❌	等待该线程执行完毕	当前线程会等待调用该方法的线程结束
join(long n)	❌	最多等待该线程 n 毫秒	超过 n 毫秒未执行完将继续
getId()	❌	获取线程的唯一 ID	返回 long 类型 ID
getName()	❌	获取线程名	默认是 Thread-n
setName(String)	❌	修改线程名	可自定义线程命名
getPriority()	❌	获取线程优先级	Java 中默认优先级为 5，范围是 1~10
setPriority(int)	❌	设置线程优先级	优先级高并不意味着一定先执行
getState()	❌	获取线程状态	状态有：NEW、RUNNABLE、BLOCKED、WAITING、TIMED_WAITING、TERMINATED
isInterrupted()	❌	判断线程是否被打断（不清除打断标记）	通常配合循环使用
isAlive()	❌	判断线程是否还存活（未结束）	如果线程已执行完毕则返回 false
interrupt()	❌	打断线程	若线程在 sleep/wait/join，会抛 InterruptedException 并清除标记；否则只设置标记
interrupted()	✅	判断当前线程是否被打断（会清除打断标记）	是 static 方法，作用于当前线程
currentThread()	✅	获取当前正在执行的线程	返回当前线程对象
sleep(long n)	✅	让当前线程休眠 n 毫秒	期间释放 CPU 时间片，但不释放锁
yield()	✅	提示线程调度器让出 CPU	不一定成功让出，仅为提示作用，常用于测试调度策略