多线程编程 基础篇 (三)

基础篇(三)

线程对象的几个重要的方法

尽管线程对象的常用方法可以通过API文档来了解,但是有很多方法仅仅从API说明是无法详细了解的.

本来打算用一节的篇幅来把线程方法中一些重要的知识说完,但这样下来估计要很常的篇幅,可能要用
好几节才能说把和线程方法相关的一些重要的知识说完.


首先我们接基础篇(二)来说明start()方法.

一个线程对象生成后,如果要产生一个执行的线程,就一定要调用它的start()方法.在介绍这个方法时
不得不同时说明run方法.其实线程对象的run方法完全是一个接口回调方法,它是你这个线程对象要完
成的具体逻辑.简单说你要做什么就你在run中完成,而如何做,什么时候做就不需要你控制了,你只要调
用start()方法,JVM就会管理这个线程对象让它产生一个线程并注册到线程处理系统中（线程栈）.

从表面上看,start()方法调用了run()方法,事实上,start()方法并没有直接调用run方法.在JDK1.5以前
start()方法是本地方法,它如何最终调用run方法已经不是JAVA程序员所能了解的.而在JDK1.5中,原来的
那个本地start()方法被start0()代替,另个一个纯JAVA的start()中调用本地方法start0(),而在start()
方法中做了一个验证,就是对一个全局变量(对象变量)started做检验,如果为true,则start()抛出异常,不
会调用本地方法start0(),否则,先将该变量设有true,然后调用start0()

从中我们可以看到这个为了控制一个线程对象只能运行成功一次start()方法.这是因为线程的运行要获
取当前环境,包括安全,父线程的权限,优先级等条件,如果一个线程对象可以运行多次,那么定义一个static
的线程在一个环境中获取相应权限和优先级,运行完成后它在另一个环境中利用原来的权限和优先级等属
性在当前环境中运行,这样就造成无法预知的结果.简单说来,让一个线程对象只能成功运行一次,是基于
对线程管理的需要.


start()方法最本质的功能是从CPU中申请另一个线程空间来执行run()方法中的代码,它和当前的线程是
两条线,在相对独立的线程空间运行,也就是说,如果你直接调用线程对象的run()方法,当然也会执行,但
那是在当前线程中执行,run()方法执行完成后继续执行下面的代码.而调用start()方法后,run()方法的
代码会和当前线程并发(单CPU)或并行(多CPU)执行.

所以请记住一句话[调用线程对象的run方法不会产生一个新的线程],虽然可以达到相同的执行结果,但执
行过程和执行效率不同.


[线程的interrupt()方法,interrupted()和isInterrupted()]

这三个方法是关系非常密切而且又比较复杂的,虽然它们各自的功能很清楚,但它们之间的关系有大多数
人不是真正的了解.

先说interrupt()方法,它是实例方法,而它也是最奇怪的方法,在java语言中,线程最初被设计为"隐晦难懂"
的东西,直到现在它的语义不没有象它的名字那样准确.
大多数人以为,一个线程象调用了interrupt()方法,那它对应的线程就应该被中断而抛出异常,
事实中,当一个线程对象调用interrupt()方法,它对应的线程并没有被中断,只是改变了它的中断状态.
使当前线程的状态变以中断状态,如果没有其它影响,线程还会自己继续执行.
只有当线程执行到sleep,wait,join等方法时,或者自己检查中断状态而抛出异常的情况下,线程
才会抛出异常.

如果线程对象调用interrupt()后它对应的线程就立即中断,那么interrupted()方法就不可能执行.
因为interrupted()方法是一个static方法,就是说只能在当前线程上调用,而如果一个线程interrupt()后
它已经中断了,那它又如何让自己interrupted()?

正因为一个线程调用interrupt()后只是改变了中断状态,它可以继续执行下去,在没有调用sleep,
wait,join等法或自己抛出异常之前,它就可以调用interrupted()来清除中断状态(还会原状)
interrupted()方法会检查当前线程的中断状态,如果为"被中断状态"则改变当前线程为"非中断状
态"并返回true,如果为"非中断状态"则返回false,它不仅检查当前线程是否为中断状态,而且在保证当前线
程回来非中断状态,所以它叫"interrupted",是说中断的状态已经结束(到非中断状态了)

isInterrupted()方法则仅仅检查线程对象对应的线程是否是中断状态,并不改变它的状态.

目前大家只能先记住这三个方法的功能,只有真正深入到多线程编程实践中,才会体会到它们为什么
是对象方法,为什么是类方法.

线程到底什么时候才被中断抛出InterruptedException异常,我们将在提高篇中详细讨论.

[sleep(),join(),yield()方法]

在现在的环节中,我只能先说明这些方法的作用和调用原则,至于为什么,在基础篇中无法深入,只能
在提高篇中详细说明.

sleep()方法中是类方法,也就是对当前线程而言的,程序员不能指定某个线程去sleep,只能是当前线
程执行到sleep()方法时,睡眠指定的时间(让其它线程运行).事实上也只能是类方法,在当前线程上调用.试想
如果你调用一个线程对象的sleep()方法,那么这个对象对应的线程如果不是正在运行,它如何sleep()?
所以只有当前线程,因为它正在执行,你才能保证它可以调用sleep()方法.

原则:[在同步方法中尽量不要调用线程的sleep()方法],或者简单说,对于一般水平的程序员你基本
不应该调用sleep()方法.


join()方法,正如第一节所言,在一个线程对象上调用join方法,是当前线程等待这个线程对象对应的
线程结束,比如有两个工作,工作A要耗时10秒钟,工作B要耗时10秒或更多.
我们在程序中先生成一个线程去做工作B,然后做工作A.

newB().start();//做工作B
A();//做工作A

工作A完成后,下面要等待工作B的结果来进行处理.如果工作B还没有完成我就不能进行下面的工作C,所以

Bb=newB();
b.start();//做工作B
A();//做工作A
b.join();//等工作B完成.
C();//继续工作C.


原则:[join是测试其它工作状态的唯一正确方法],我见过很多人,甚至有的是博士生,在处理一项工作
时如果另一项工作没有完成,说让当前工作线程sleep(x),我问他,你这个x是如何指定的,你怎么知道是100毫秒
而不是99毫秒或是101毫秒?其实这就是OnXXX事件的实质,我们不是要等多长时间才去做什么事,而是当等待的
工作正好完成的时候去做.

yield()方法也是类方法,只在当前线程上调用,理由同上,它主是让当前线程放弃本次分配到的时间片
原则:[不是非常必要的情况下,没有理由调用它].调用这个方法不会提高任何效率,只是降低了CPU的总周期


上面介绍的线程一些方法,基于(基础篇)而言只能简单提及.以后具体应用中我会结合实例详细论述.

线程本身的其它方法请参看API文档.下一节介绍非线程的方法,但和线程密切相关的两[三]个对象方法:
[wait(),notify()/notifyAll()]

这是在多线程中非常重要的方法.