Eine kurze Zusammenfassung der Java-Multithreading-Wissenspunkte

/**
 * 使用实现 Runnable 接口的方法创建线程
 */
public class CreateTwo {
    public static void main(String[] args) {
        RunnableImpl r = new RunnableImpl();
        Thread t = new Thread(r);
        t.start();
    }
}
class RunnableImpl implements Runnable {
    @Override
    public void run() {
        System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "执行任务");
    }
}
// ================================== 运行结果
Thread-0执行任务

// Thread 实例的成员变量 target 是一个 Runnable 实例，可以通过 Thread 的构造方法传入
private Runnable target;
// 如果有传入 Runnable 实例，那么就执行它的 run 方法
// 如果重写，就完全执行我们自己的逻辑
public void run() {
    if (target != null) {
        target.run();
    }
}

// 将上面的代码修改一下，查看执行结果
public class CreateOne {
    public static void main(String[] args) {
        Thread t = new MySubThread();
        t.run();
        //t.start();
    }
}
// ===================== 执行结果
main执行任务

// 线程状态，为 0 表示还未启动
private volatile int threadStatus = 0;
// 同步方法，确保创建、启动线程是线程安全的
public synchronized void start() {
    // 如果线程状态不为 0，那么抛出异常——即线程已经创建了
    if (threadStatus != 0)
        throw new IllegalThreadStateException();
// 将当前线程添加到线程组
    group.add(this);
    boolean started = false;
    try {
        // 这是一个本地方法
        start0();
        started = true;
    } finally {
        try {
            if (!started) {
                group.threadStartFailed(this);
            }
        } catch (Throwable ignore) {
        }
    }
}
// 由本地方法实现，只需要知道，该方法调用后会创建一个线程，并且会执行 run 方法
private native void start0();

/**
 * 中断线程
 */
public class InterruptThread {
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        Thread t = new Thread(() -> {
            long i = 0;
            // isInterrupted() 检测当前线程是否处于中断状态
            while (i < Long.MAX_VALUE && !Thread.currentThread().isInterrupted()) {
                i++;
            }
            System.out.println(i);
        });
        
        t.start();
        // 主线程睡眠 1 秒，通知线程中断
        Thread.sleep(1000);
        t.interrupt();
    }
}
// 运行结果
1436125519

/**
 * 通过捕获中断异常停止线程
 */
public class InterruptThreadByException {
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        Thread t = new Thread(()->{
            long i = 0;
            while (i < Long.MAX_VALUE) {
                i++;
                try {
                    // 线程大部分时间处于阻塞状态，sleep 方法会抛出中断异常 InterruptedException
                    Thread.sleep(100);
                } catch (InterruptedException e) {
                    // 捕获到中断异常，代表线程被通知中断，做出相应处理再停止线程
                    System.out.println("线程收到中断通知   " + i);
                    // 如果 try-catch 在 while 代码块之外，可以不用 return 也可以结束代码
                    // 在 while 代码块之内，如果没有 return / break，那么还是会进入下一次循环，并不能正确停止
                    return;
                }
            }
        });
        t.start();
        Thread.sleep(1000);
        t.interrupt();
    }
}
// 运行结果
线程收到中断通知   10

public class InterruptThreadByException {
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        Thread t = new Thread(()->{
            long i = 0;
            while (i < Long.MAX_VALUE) {
                i++;
                try {
                    Thread.sleep(100);
                } catch (InterruptedException e) {
                    System.out.println("线程收到中断通知   " + i);
                    //  添加这行代码，捕获到中断异常后，检测中断状态，中断状态为 false
                    System.out.println(Thread.currentThread().isInterrupted());
                    return;
                }
            }
        });
        t.start();
        Thread.sleep(1000);
        t.interrupt();
    }
}

public class SubMethodException {
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        Thread t1 = new Thread(new ExceptionRunnableA());
        Thread t2 = new Thread(new ExceptionRunnableB());
        t1.start();
        t2.start();
        Thread.sleep(1000);
        t1.interrupt();
        t2.interrupt();
    }
}
class ExceptionRunnableA implements Runnable {
    @Override
    public void run() {
        try {
            while (true) {
                method();
            }
        } catch (InterruptedException e) {
            System.out.println("run 方法内部捕获中断异常");
        }
    }
    public void method() throws InterruptedException {
        Thread.sleep(100000L);
    }
}
class ExceptionRunnableB implements Runnable {
    @Override
    public void run() {
        while (!Thread.currentThread().isInterrupted()) {
            method();
        }
    }
    public void method()  {
        try {
            Thread.sleep(100000L);
        } catch (InterruptedException e) {
            System.out.println("子方法内部捕获中断异常");
            // 如果不重新设置中断，线程将不能正确响应中断
            Thread.currentThread().interrupt();
        }
    }
}

/**
* 证明 sleep 不会释放锁，wait 会释放锁
*/
public class SleepAndWait {
    private static Object lock = new Object();
    public static void main(String[] args) {
        Thread t1 = new Thread(()->{
            synchronized (lock) {
                System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "获得同步锁，调用 wait() 方法");
                try {
                    lock.wait(2000);
                    System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "重新获得同步锁");
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        });
        Thread t2 = new Thread(()->{
            synchronized (lock) {
                System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "获得同步锁，唤醒另一个线程，调用 sleep()");
                lock.notify();
                try {
                    // 如果 sleep() 会释放锁，那么在此期间，上面的线程将会继续运行，即 sleep 不会释放同步锁
                    Thread.sleep(2000);
                    // 如果执行 wait 方法，那么上面的线程将会继续执行，证明 wait 方法会释放锁
                    //lock.wait(2000);
                    System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "sleep 结束");
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        });
        t1.start();
        t2.start();
    }
}

/**
 * sleep 不会释放 Lock 锁
 */
public class SleepDontReleaseLock implements Runnable {
    private static Lock lock = new ReentrantLock();
    @Override
    public void run() {
        // 调用 lock 方法，线程会尝试持有该锁对象，如果已经被其他线程锁住，那么当前线程会进入阻塞状态
        lock.lock();
        try {
            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "获得 lock 锁");
            // 如果 sleep 会释放 Lock 锁，那么另一个线程会马上打印上面的语句
            Thread.sleep(1000);
            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "释放 lock 锁");
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            // 当前线程释放锁，让其他线程可以占有锁
            lock.unlock();
        }
    }
    public static void main(String[] args) {
        SleepDontReleaseLock task = new SleepDontReleaseLock();
        new Thread(task).start();
        new Thread(task).start();
    }
}

public class ThreadFields {
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        Thread t = new Thread(() -> {
            // 自定义线程的 ID 并不是从 2 开始
            System.out.println("线程 " + Thread.currentThread().getName()
                               + " 的线程 ID " + Thread.currentThread().getId());
            while (true) {
                // 守护线程一直运行，但是 用户线程即这里的主线程结束后，也会随着虚拟机一起停止
            }
        });
        // 自定义线程名字
        t.setName("自定义线程");
        // 将其设置为守护线程
        t.setDaemon(true);
        // 设置优先级 Thread.MIN_PRIORITY = 1     Thread.MAX_PRIORITY = 10
        t.setPriority(Thread.MIN_PRIORITY);
        t.start();
        // 主线程的 ID 为 1
        System.out.println("线程 " + Thread.currentThread().getName() + " 的线程 ID " + Thread.currentThread().getId());
        Thread.sleep(3000);
    }
}

public class Thread implements Runnable {
    【1】当发生未捕获的异常时，JVM 会调用该方法，并传递异常信息给异常处理器
        可以在这里打下断点，在线程中抛出异常不捕获，IDEA 会跳转到这里
    // 向处理程序发送未捕获的异常。此方法仅由JVM调用。
private void dispatchUncaughtException(Throwable e) {
        【2】查看第 9 行代码，可以看到如果没有指定异常处理器，默认是线程组作为异常处理器
        【3】调用这个异常处理器的处理方法，处理异常，查看第 15 行
        getUncaughtExceptionHandler().uncaughtException(this, e);
    }
    
    public UncaughtExceptionHandler getUncaughtExceptionHandler() {
        return uncaughtExceptionHandler != null ?
            uncaughtExceptionHandler : group;
    }
    
    【4】UncaughtExceptionHandler 是 Thread 的内部接口，线程组也是该接口的实现，
        只有一个方法处理异常，接下来查看第 25 行，看看 Group 是如何实现的
    @FunctionalInterface
    public interface UncaughtExceptionHandler {
        void uncaughtException(Thread t, Throwable e);
    }
}
public class ThreadGroup implements Thread.UncaughtExceptionHandler {
    【5】默认异常处理器的实现
    public void uncaughtException(Thread t, Throwable e) {
        // 如果有父线程组，交给它处理
        if (parent != null) {
            parent.uncaughtException(t, e);
        } else {
            // 获取默认的异常处理器，如果没有指定，那么为 null
            Thread.UncaughtExceptionHandler ueh =
                Thread.getDefaultUncaughtExceptionHandler();
            if (ueh != null) {
                ueh.uncaughtException(t, e);
            } 
            // 没有指定异常处理器，打印堆栈信息
            else if (!(e instanceof ThreadDeath)) {
                System.err.print("Exception in thread \""
                                 + t.getName() + "\" ");
                e.printStackTrace(System.err);
            }
        }
    }
}

public class MyExceptionHandler implements Thread.UncaughtExceptionHandler{
    @Override
    public void uncaughtException(Thread t, Throwable e) {
        System.out.println("发生了未捕获的异常，进行日志处理、报警处理、友好提示、数据备份等等......");
        e.printStackTrace();
    }
    public static void main(String[] args) {
        Thread t = new Thread(() -> {
            throw new RuntimeException();
        });
        t.setUncaughtExceptionHandler(new MyExceptionHandler());
        t.start();
    }
}