Java執行緒核心基礎（上）

阿新 • • 發佈：2020-02-19

Java執行緒核心基礎（上）

一、實現多執行緒

　　根據Oracle官方文件，目前推薦的建立執行緒方法主要有兩種，分別是繼承Thread類和實現Runnable介面。通過閱讀Thread類原始碼，可以發現繼承Thread類需要重寫run()方法，而實現Runnable介面會將自己實現的物件在new Thread()時，通過Thread建構函式傳給Thread類中的target物件，並在呼叫run()方法時呼叫target.run()，下面讓我們看原始碼。

/* 
    What will be run. 這是Thread類中的target物件
*/
private Runnable target;
/* 
    當呼叫run()方法時會判斷target是否為空，
    如果是繼承Thread類run()方法被重寫，就不會執行以下程式碼了
*/
  　@Override
    public void run() {
        if (target != null) {
            target.run();
        }
    }

　　那麼這兩種方法哪一個更好呢？實現Runnable介面更好，由於Java是單繼承類但可以實現多個介面，如果繼承了Thread類後續由於業務需要就不能繼承新的類了，而實現Runable介面就沒有這個問題。另外對於執行緒池，Callable，FutureTask，定時器，匿名內部類，lambda表示式等其他可以建立執行緒的方法，究其本質只是對以上兩種方法進行了包裝。

　　如果同時實現了兩種方法會發生什麼？即既傳入Ruable物件，又重寫run()方法。答案是會呼叫重寫的run()方法，根據面向物件思想，子類重寫父類方法，則父類原方法就無法呼叫了，target.run()也就無法執行了。

　　最後對這兩種實現執行緒的方式一句話總結：一種建立執行緒的方式，兩種實現執行單元的方式。

二、start() 和 run()方法的比較

　　start()方法可以啟動新執行緒，並做準備工作，start()方法不能重複呼叫，會在第二次呼叫時丟擲IIegalThreadStateException()。下面看一下原始碼

// 執行緒狀態預設未啟動
private volatile int threadStatus = 0;

public synchronized void start() {
        // 判斷執行緒是否已啟動，已啟動則丟擲異常
        if (threadStatus != 0)
            throw new IllegalThreadStateException();
        // 加入執行緒組
        group.add(this);

        boolean started = false;
        try {
            // 呼叫native方法建立執行緒
            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 */
            }
        }

　　run()方法直接呼叫就是普通方法，不會建立新執行緒執行，只用使用start()方法間接呼叫run()方法才能在新執行緒中執行。

三、如何正確停止執行緒

　　這個內容非常重要，停止執行緒應使用interrupt來通知，而不知強制停止。如何使用interrupt來請求停止執行緒呢？有以下幾種情況：

　　　　1. 普通情況run() 方法中沒有sleep() 或wait()方法時，可以使用isInterrupted()方法進行判斷。（關於isInterrupted() 和 inInterrupted() 的區別後面會講到）

　　　　2. 執行緒可能阻塞的情況，當執行緒阻塞時收到interrupt中斷會立即丟擲異常響應中斷，執行緒結束

　　　　3. 如果執行緒在每次工作迭代之後都阻塞，可以在迭代外層try/catch捕獲異常並中斷執行緒，如果在迭代內try/catch捕獲異常，執行緒無法停止，因為sleep()或wait()方法會把interrupt標記位清除。

　　在實際生產開發過程中，對於停止執行緒的最佳的處理方式：

　　　　1. 優先選擇：傳遞中斷

　　　　2. 不想或無法傳遞：恢復中斷

　　　　3.不應遮蔽中斷

　　錯誤的處理方式：在方法中吞掉中斷。可將異常拋到頂層在run()方法中處理。

　　另外，錯誤停止執行緒的方法

　　1. 被棄用的stop(), suspend()和resume() 方法，使用stop()會使執行緒戛然而止，導致執行緒不能進行最後的收尾工作，可能對系統造成損害。 suspend()會掛起執行緒但是不會釋放鎖，可能會造成死鎖。

　　2. 使用volatile設定Boolean標記位，這個方法相信很多人都會懷疑，啊？這個也是錯誤的？其實這個方法錯就錯在，雖然volatile能保證標記位對於執行緒隨時可見，但是當執行緒阻塞時，是無法檢查標記位的，如果沒有其它執行緒喚醒，則阻塞執行緒會進入永久阻塞。正確方法還是用interrupt()來通知要停止的執行緒。

四、執行緒的生命週期

　　執行緒總共有六個狀態，New 已建立但還尚未啟動的新執行緒，Runnable可執行，Blocked被阻塞，Waiting等待，Timed Waiting限期等待，Terminated終止。一般而言會把 Blocked，Waiting，Timed Waiting都稱為阻塞狀態。　

Java執行緒核心基礎（上）