Thread 源码分析

作者

1、Thread类大致声明

  • 线程的基本属性
  • 创建和结束线程的方法：一般推荐用继承 Runnable 接口

2、Thread 的基本属性和变量

3、yield( )、sleep( ) & init( )

  • yield()
    • 主要用于测试，作用是暂停当前线程，以便其他线程有机会执行，不过不能指定暂停的时间，并且也不能保证当前线程马上停止
    • 只能使同优先级或更高优先级的线程有执行的机会
  • sleep() 方法直接调用 native 方法，毫秒为入参
    • 作用是让当前线程暂停指定的时间（毫秒）
    • 只是暂时让出CPU的执行权，并不释放锁。而wait方法则需要释放锁
  • init()方法初始化各个属性值，所有构造器都调用init
    • 在编译生成class文件时，会自动产生两个方法，一个是类的初始化方法<clinit>, 另一个是实例的初始化方法<init>

    <clinit>：在jvm第一次加载 class 文件时调用，包括静态变量初始化语句和静态块的执行

    <init>:在实例创建出来的时候调用，包括调用new操作符；调用 Class 或 java.llang.reflect.Constructor对象的 newInstance() 方法；调用任何现有对象的 clone() 方法；通过 java.io.ObjectInputStream 类的 getObject() 方法反序列化。

4、start( ) 、run( ) & exit( )

  • start() 方法调用 native start0()
  • run() 方法在子类要重写

5、interrupt( ) 方法及区别

  • interrupt() 不会真正中断方法，只设置中断状态
  • interrupted() 返回当前线程是否被中断，同时清除中断状态
  • isInterrupted() 也用于判断线程是否中断，但是不会清除中断状态
  • interrupted() 和 isInterrupted() 都是调用同一个 native 方法，只不过入参不同

6、join( )

  • 等待调用join方法的线程结束，再继续执行。如：t.join()，主要用于等待t线程运行结束
  • 作用是父线程等待子线程执行完成后再执行，换句话说就是将异步执行的线程合并为串行的线程

这里主要调用了object的wait() 方法。我们可以看下wait() 方法的源码注释。

7、Object.wait( )

  • 调用wait()方法的线程必须拥有该对象的监视器锁 monitor。

  • 调用wait()之后，

    • 该线程会阻塞，进入等待队列，从而使别的线程有机会抢占该锁，等待其他线程调用“锁标志“对象的notify 或 notifyAll 方法恢复，或设定时间结束
    • 同时释放 CPU 控制权和对象锁

    • wait 方法是一个本地方法，其底层是通过一个叫做监视器锁的对象来完成的，所以调用 wait 方式时必须获取到 monitor 对象的所有权，即通过 Synchronized 关键字，否则抛出 IllegalMonitorStateException 异常

wait() 方法又涉及到 object.notify() 和 object.notifyAll() 方法，这里可以看下他们的源码注释

8、Object.notify( )、Object.notifyAll( )

  • notify()会选择等待队列中任意一个线程来唤醒。
  • notifyAll()会唤醒等待队列中所有线程，同等竞争该对象的锁。

    为什么wait()、notify()、notifyAll()都需要在同步代码块中执行？

  • 因为这三个方法都需要获取对象的监视器才能调用。

  • 在 Java中，所有对象都能够被作为"监视器monitor"——指一个拥有一个独占锁，一个入口队列和一个等待队列的实体entity。

    所有对象的非同步 方法都能够在任意时刻被任意线程调用，此时不需要考虑加锁的问题。

    而对于对象的同步方法来说，在任意时刻有且仅有一个拥有该对象独占锁的线程能够调用它们。例如，一个同步方法是独占的。如果在线程调用某一对象的同步方法时，对象的独占锁被其他线程拥有，那么当前线程将处于阻塞状态，并添加到对象的入口队列中。

9、不推荐使用的方法

  • suspend() 和 resume()

这两个方法是配套使用的，suspend()是暂停线程，但并不释放资源，容易造成死锁情况

  • stop()

因为调用stop会使线程释放所有的锁，导致不安全情况，在调用stop时候，由锁保护的临界区可能处于状态不一致的情况，这不一致状态将暴露给其他线程

推荐的做法是，维护一个状态变量，当线程需要停止时更改这一状态变量，该线程应检查这一状态变量，看该线程是否应该终止了