最近精读Netty源码,读到NioEventLoop部分的时候，发现对Java线程&线程池有些概念还有困惑， 所以深入总结一下
线程创建
Java线程创建主要有三种方式：继承Thread类、实现Runable接口、实现Callable接口
只有通过调用Thread.start() 方法才会真正创建一个线程， 调用Thread.run() 并不会
当调用线程关心任务执行结果时，我们应选择实现Callable接口的方式创建线程
-
继承方式实现创建线程
@Test
public void testCreate_1() {
Thread t = new Thread() {
@Override
public void run() {
System.out.println(Thread.currentThread().getName());
throw new RuntimeException();
}
};
t.start();
t.run();
} -
实现Runnable接口的方式创建线程，这种方式调用线程无法感知任务线程执行结果（是否执行、成功或者异常）
@Test
public void testCreate_2() {
Thread t = new Thread(() -> System.out.println(Thread.currentThread().getName()));
t.start();
} -
实现Callable接口，调用线程通过FutureTask对象获取执行结果（返回值或者异常）
@Test
public void testCreate_3() throws ExecutionException, InterruptedException {
FutureTask<Integer> task = new FutureTask<>(() -> {
throw new RuntimeException();
});
new Thread(task).start();
System.out.println(task.get());
}
线程的状态
我们知道Java线程是使用系统内核线程实现， 所以先来简单回顾下系统内核线程的状态
内核线程的状态
- Ready状态：当前线程已经就绪，等待系统调度
- Running状态：当Ready状态的线程分配到时间片后进入该状态
- Blocking状态：运行中的线程因为其他资源未就绪进入该状态
Java线程的状态
- NEW: 实例化一个Thread对象后未调用start方法前都是该状态
- RUNNABLE: JVM里面的可执行状态，对应内核线程的Ready或者Running状态。所以该状态下线程不一定在在运行，有可能在等待调度
- WAITING： 等待状态，需要其他线程唤醒后才能重新进入RUNNABLE状态
- TIMED_WAITING：超时等待，等待一定的时间或者被其他线程唤醒之后可再进入RUNNABLE状态
- BLOCKED：阻塞状态，特指等待进入synchronized同步块的状态（获取监视器锁）
- Termination：终态
只有待获取监视器锁时才是阻塞状态，获取Java语言实现的锁（ReentrantLock等)是等待状态。二者的区别在于监视器锁的实现依赖内核变量。
异常处理
假设一段业务逻辑没有考虑运行时异常， 而运行时异常又刚好发生了，那么对应的线程就会直接崩溃。所以多线程环境下为了让程序更加健壮稳定， 我们需要捕获异常。
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将整个业务逻辑加上异常捕获（当然代码就不是很优雅）
@Test
public void testExceptionHandle_1() {
new Thread(() -> {
try {
//business code
int a = 1, b = 0;
a = a / b;
} catch (Throwable th) {
//log
}
}).start();
} -
使用FutureTask异步回掉处理异常(更加优雅，业务逻辑和异常处理逻辑分离)
@Test
public void testExceptionHandle_2() {
//业务逻辑
FutureTask<Integer> ft = new FutureTask<>(() -> {
//business code
int a = 1, b = 0;
a = a / b;
return a;
}); Thread t = new Thread(() -> {
ft.run();
handleResult(ft);
});
t.start();
}
//异常处理逻辑
private void handleResult(FutureTask<Integer> ft) {
try {
System.out.println("the result is " + ft.get());
} catch (InterruptedException e) {
//log or ...
e.printStackTrace();
} catch (ExecutionException e) {
//log or ...
e.printStackTrace();
}
}
中断
Java中断是一种线程间通信手段。比如A线程给B线程发送一个中断信号，B线程收到这个信号，可以处理也可以不处理。
- 中断相关的API
void thread.interrupt();//实例方法-中断线程（线程的中断标识位置为1）
boolean thread.isInterrupted();//线程是否中断 & 不清除中断标识
static boolean Thread.interrupted();//当前线程是否中断 & 清除中断标识
-
实例
线程t_1每次循环会判断当前线程的中断状态，如果当前线程已经被中断（中断标识位为1）就直接返回；
整个通信过程：主线程把t_1线程的中断标识位置为1，t_1获取到中断标识位为1， 然后结束循环。
@Test
public void testInterrupt() throws InterruptedException {
Thread t_1 = new Thread(() -> {
int i = 0;
while (true) {
boolean isInterrupt = Thread.interrupted();
if (isInterrupt) {
System.out.println("i am interrupt, return");
return;
}
//business code
if (i++ % 10000 == 0) {
System.out.println(i);
}
}
});
t_1.start();
for (int i = 0; i < 100000; i++) {
;
}
t_1.interrupt();
}
其他
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守护线程
当JVM中的所有的用户线程都退出后守护线程也会退出
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优先级
线程的优先级越高，越有可能更快的执行或者获得更多的可执行时间单元。但是Java线程的优先级只是参考，依赖于具体的实现
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thread.join()
调用线程进入WAITING状态，直到thread线程终止
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thread.yield()
当前线程让出cpu资源，仍处于RUNNABLE状态
