執行緒的概念

程序是系統進行資源分配和排程的基本單位，執行緒則是程序的一個執行路徑，一個程序中至少有一個執行緒，程序中的多個執行緒共享程序的資源。真正佔用 CPU 的是執行緒，執行緒是 CPU 分配的基本單位。

Java 經常以 Main 函式作為程式執行的入口，Main 函式所在的執行緒就是程序中的一個執行緒，一般稱為主執行緒。在 Java 中多個執行緒共享程序的堆和方法區，但是每個執行緒有自己的程式計數器和棧。

執行緒建立的方式

• 繼承 Thread 方式

  publicclassThreadStudyextendsThread{
  @Override
  publicvoidrun(){
  System.out.println(Thread.currentThread.getName());
  }
  }
  //啟動方式
   
  
  ThreadthreadStudy=newThreadStudy();
  threadStudy.start();
  

• 實現 Runnable 介面方式

  publicclassRunnableTaskStudyimplementsRunnable{
  @Override
  publicvoidrun(){
  System.out.println(Thread.currentTread.getName());
  }
  }
  //啟動方式
  RunnableTaskStudytaskStudy=newRunnableTaskStudy();
  Threadthread1=newThread(taskStudy);
  Threadthread2=new
   
  Thread(taskStudy);
  thread1.start();
  thread2.start();
  

• 實現 Callable 介面，該方式可以獲取返回值

  publicclassCallableTaskStudyimplementsCallable<String>{
  @Override
  publicvoidcall()throwsException{
  return"hello";
  }
  }
  
  //啟動
  FutureTask<String>futureTask=newFutureTask<>(newCallableStudy());
  Threadthread=newThread(futureTask);
  thread.start();
  try
   
  {
  Stringresult=futureTask.get();
  LOGGER.info("Resultis"+result);
  }catch(InterruptedException|ExecutionExceptione){
  LOGGER.info(e.getMessage());
  throwe;
  }
  

執行緒通知與等待

• 當一個執行緒呼叫一個共享變數的 wait() 方法後，該執行緒被阻塞掛起，直到下面幾件事情發生返回：

  1. 其它執行緒呼叫了該共享變數的 notify(), notifyAll() 方法。
  2. 其它執行緒呼叫了該執行緒的 interrupt() 方法，該執行緒丟擲 InterruptedException 異常後返回。

  呼叫共享變數的 wait() 方法前，必須先獲取該共享變數的監視器鎖。

• 一個執行緒呼叫了共享變數的 notify() 方法時後，會喚醒一個在該共享變數上呼叫 wait() 系列方法後被掛起的執行緒

  被喚醒的執行緒不能馬上從 wait() 方法返回並繼續執行，它必須在獲取了共享變數的監視器鎖之後才可以返回。

• 程式碼實現

  程式碼實現需要注意的地方是在判斷是否滿足執行條件時需要使用 while 迴圈來防止虛假喚醒

  staticclassPurchaseThreadextendsThread{
  privatestaticfinalLoggerLOGGER=Logger.getLogger(PurchaseThread.class.toString());
  
  privatefinalResourceresource;
  
  publicPurchaseThread(Resourceresource){
  this.resource=resource;
  }
  
  @Override
  publicvoidrun(){
  try{
  resource.purchase();
  }catch(InterruptedExceptionexp){
  LOGGER.severe(exp.getMessage());
  }
  }
  }
  
  staticclassSaleThreadextendsThread{
  privatestaticfinalLoggerLOGGER=Logger.getLogger(SaleThread.class.toString());
  
  privatefinalResourceresource;
  
  publicSaleThread(Resourceresource){
  this.resource=resource;
  }
  
  @Override
  publicvoidrun(){
  try{
  resource.sale();
  }catch(InterruptedExceptionexp){
  LOGGER.severe(exp.getMessage());
  }
  }
  }
  
  staticclassResource{
  privatestaticfinalLoggerLOGGER=Logger.getLogger(Resource.class.toString());
  
  privatestaticfinalintMAX_SIZE=10;
  
  privatefinalDeque<String>products;
  
  publicResource(Deque<String>products){
  this.products=products;
  }
  
  publicvoidpurchase()throwsInterruptedException{
  synchronized(products){
  while(products.size()==MAX_SIZE){
  products.wait();
  }
  while(products.size()<MAX_SIZE){
  products.addLast(UUID.randomUUID().toString());
  }
  products.notifyAll();
  }
  }
  
  publicvoidsale()throwsInterruptedException{
  synchronized(products){
  //這裡需要通過while迴圈來防止虛假喚醒，如果這裡使用if作為判斷，當執行緒醒來之後就直接執行後面的邏輯了
  while(products.size()==0){
  products.wait();
  }
  LOGGER.info(products.removeLast());
  products.notifyAll();
  }
  }
  }
  

執行緒中斷

• interrupt() 方法

  A 執行緒可以呼叫 B 執行緒的 interrupt() 方法來將 B 執行緒的中斷標誌位設定為 true 並返回，這裡並不會影響 B 執行緒的執行。如果 B 呼叫了 wait() 系列函式，join() 方法，sleep() 方法而被掛起，這個時候 A 呼叫 B 執行緒的 interrupt() 方法，執行緒 B 會在呼叫方法出丟擲 InterruptedException 異常並返回。

• isInterrupted()

  檢測當前執行緒是否被中斷

• interrupted()

  檢測當前執行緒被中斷，如果當前執行緒被中斷，則清除中斷標誌位。

• 程式碼實現

  staticclassPrintThreadextendsThread{
  privatestaticfinalLoggerLOGGER=Logger.getLogger(PrintThread.class.toString());
  
  @Override
  publicvoidrun(){
  while(!Thread.currentThread().isInterrupted()){
  LOGGER.info("PrintYes");
  try{
  TimeUnit.SECONDS.sleep(5);
  }catch(InterruptedExceptionexp){
  //當休眠時被中斷會丟擲中斷異常
  LOGGER.severe(exp.getMessage());
  break;
  }
  }
  }
  }
  
  PrintThreadthread=newPrintThread();
  thread.start();
  TimeUnit.SECONDS.sleep(1);
  //這裡中斷執行緒
  thread.interrupt();
  LOGGER.info("Mainthreadisover.");