多线程（三）：线程等待获取线程引用线程休眠线程状态

目录

1、等待一个线程：join

1.1 join()

1.2 join(long millis)——"超时时间"

 1.3 join(long millis，int nanos)

2、获取当前线程的引用：currentThread

3、休眠当前进程：sleep

3.1 实际休眠时间

3.2 sleep的特殊写法——sleep(0)

4、线程状态

4.1 NEW

4.2 TERMINATED

 4.3 RUNNABLE

4.4 TIMED_WAITING 

4.5 WAITING

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1、等待一个线程：join

1.1 join()

在并发中，我们通常用这样一个需求，一个线程执行完后，另一个线程才能终止，也就是需要控制两个线程结束的先后顺序。

我们可以通过上篇博客所提到的sleep来设置线程的休眠时间，从而控制线程的结束的先后顺序，但是这样的做法是不科学的。比如，我们需要在t线程结束后，让main线程紧跟着结束，此时sleep就显得不靠谱了~~

我们就可以通过：

• 在main线程中调用t.join()方法，来让main线程等待 t 线程结束后，main再结束。
• 当代码执行到t.join时，main线程就会发生"阻塞等待"，等待t线程结束后，join再继续执行。

join方法也会抛出InterruptedException异常。 

注意：在哪个线程中调用join，就是哪个线程在"阻塞等待"。

1.2 join(long millis)——"超时时间"

其实上文的join是不科学的"等待"，其实就是不见不散的“死等”，要是另t线程一直没有结束，main线程就会一直等待下去。

join还提供了另外一个版本，带参数的join(long millis)，带有“超时时间”的等待，“超时时间”即最大的等待时间，当等待的时间超过设定的“超时时间”后，main就不会继续等待下去了，继续执行join下面的代码。

例如：在main线程中调用t.join(3000):

• 当main等待的时间超过3秒后，t线程还没有结束，main就不会继续等待，继续行join下面的代码。
• 当main等待的时间还没有超过3秒时，即在3秒之内t已经执行完了(t提前结束)，此时main也不会再等待了，也会继续行join下面的代码。

带有超时时间的等待，才是更科学的等待（当电脑或者手机程序卡死的时候，就会弹出等待时间的窗口）。尤其是在和网络通信相关的领域都是需要设置"超时时间"。

public class Demo10 {public static void main(String[] args) throws InterruptedException {Thread t = new Thread(() -> {Thread.currentThread();for(int i = 0; i < 3000; i++) {System.out.println("hello thread");try {Thread.sleep(1000);} catch (InterruptedException e) {throw new RuntimeException(e);}}System.out.println("t 线程终止");});t.start();// main 等待 t//t.join();//main 最多等待 t 3秒//t.join(3000);t.join(3000,500);System.out.println("main 终止");}
}

 1.3 join(long millis，int nanos)

join(long millis，int nanos)，nanos即纳秒，即"超时时间"精确到纳秒级别，是更为精确的等待。对于我们开发来说，几乎不会使用。

1s = 1000ms(毫秒)，1ms = 1000us(微秒)，1us = 1000ns(纳秒)

在计算机中，很难做到ns级别的精确测量，即使线程的调度也是ms级别的开销。

但是也并非做不到，"实时操作系统"就可以做到更为精确的时间计算，我们平常接触到的Windows、Linux、Mac、Android系统都不是实时操作系统，这类操作系统常用于航天、军事、工业领域。实时操作系统，其实时性非常高，但是也是在削弱很多功能下达到的，俗话说得好，鱼和熊掌不可兼得~~

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2、获取当前线程的引用：currentThread

这个方法我们已经很熟悉了，上篇博客已经为大家进行了讲解。

我们只需要记住一点：在哪个线程中调用，获取的就是哪个线程的引用（类似于this）。

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3、休眠当前进程：sleep

3.1 实际休眠时间

这个方法我们也是很熟悉的了。

但是要额外注意一点：实际的休眠时间，往往是要大于我们所设置的休眠时间的。

使用sleep方法让线程休眠时，实际是让当前线程让出CPU资源，当休眠时间一到，只能说明当前线程是允许被操作系统调度到CPU上执行了，而并不是说明是立即被执行。

也就是说还会有一些线程被调度的时间的开销，一般是ms级别的开销。

3.2 sleep的特殊写法——sleep(0)

sleep(0)是使用sleep的一种特殊写法。意味着让当前线程立即放弃CPU资源，让给其他线程，再等待操作系统重新调度。

当一个模块CPU占有率比较高，影响到其他模块正常执行时，就可以通过这种方式来缓解资源紧张。

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 到目前为止，基于对Thread类的学习，我们已经掌握了：

• 创建线程
• 关键属性
• 终止线程
• 线程等待
• 获取线程引用
• 线程休眠

接下来，我们再谈线程状态~ 

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4、线程状态

我们知道 进程 分为以下两种状态：

• 就绪
• 阻塞

但是这两种状态都是站在操作系统的视角所定义的，在Java线程中，Java也是对操作系统线程进行了封装，对于线程状态也是重新进行表示。

• NEW: 安排了工作, 还未开始行动
• TERMINATED: 工作完成了
• RUNNABLE: 可工作的。又可以分成正在工作中和即将开始工作
• TIMED_WAITING: 这几个都表示排队等着其他事情
• WAITING: 这几个都表示排队等着其他事情
• BLOCKED: 这几个都表示排队等着其他事情

4.1 NEW

NEW状态是指：仅仅new好了Thread对象，但是还没有创建线程(还没有start)。

public static void main(String[] args) {Thread t = new Thread(() -> {while (true) {System.out.println("hello t");try {Thread.sleep(1000);} catch (InterruptedException e) {throw new RuntimeException(e);}}});// NEW 状态System.out.println(t.getState());}

4.2 TERMINATED

TERMINATED状态是指：线程已经结束，但是Thread对象依旧存活。即：线程执行完毕。

public static void main(String[] args) throws InterruptedException {Thread t = new Thread(() -> {System.out.println("hello t");});t.start();Thread.sleep(1000);// 此时 t 线程已结束// TERMINATEDSystem.out.println(t.getState());}

 4.3 RUNNABLE

 RUNNABLE状态其实就是就绪状态，分为以下两种：

1. 线程正在CPU上执行
2. 线程随时可以去CPU上执行

RUNNABLE是处于NEW和TERMINATED之间的状态。 

public static void main(String[] args) {Thread t = new Thread(() -> {while (true) {}});t.start();// t 线程正在执行// RUNNABLESystem.out.println(t.getState());}

4.4 TIMED_WAITING 

TIMED_WAITING状态是一种阻塞状态(不参与CPU调度，不继续执行了)，但是是有指定时间的阻塞，阻塞的时间有上限。

当线程处于以下状态时，就为TIMED_WAITING状态。

1. sleep指定时间内休眠时
2. 处于使用带"超时时间"的阻塞等待时

线程sleep前为RUNNABLE状态，sleep时为TERMINATED状态，sleep后又回到RUNNABLE状态。

public static void main(String[] args) throws InterruptedException {Thread t = new Thread(() -> {while (true) {try {Thread.sleep(3000);} catch (InterruptedException e) {throw new RuntimeException(e);}}});t.start();// TIMED_WAITINGThread.sleep(1000);System.out.println(t.getState());}

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4.5 WAITING

WAITING也是一种阻塞状态，只不过是死等，即没有"超时时间"的阻塞等待。

public static void main(String[] args) throws InterruptedException {Thread t = new Thread(() -> {while (true){}});t.start();// 没有超时时间的阻塞等待t.join();// 此时main线程就处于 WAITING状态}

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END