Java多线程核心技术(六)线程组与线程异常
2018-09-20 15:08
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本文应注重掌握如下知识点:
线程组的使用
如何切换线程状态
SimpleDataFormat 类与多线程的解决办法
如何处理线程的异常
运行(RUNNABLE):Java线程中将就绪(ready)和运行中(running)两种状态笼统的称为“运行”。
线程对象创建后,其他线程(比如main线程)调用了该对象的start()方法。该状态的线程位于可运行线程池中,等待被线程调度选中,获取CPU的使用权,此时处于就绪状态(ready)。就绪状态的线程在获得CPU时间片后变为运行中状态(running)。
阻塞(BLOCKED):表示线程阻塞于锁。
等待(WAITING):进入该状态的线程需要等待其他线程做出一些特定动作(通知或中断)。
超时等待(TIMED_WAITING):该状态不同于WAITING,它可以在指定的时间后自行返回。
终止(TERMINATED):表示该线程已经执行完毕。
调用与线程有关的方法是造成线程状态改变的主要原因,其关系如图所示:(图片来源于网络)
下面看下线程组的使用示例:
运行结果:
控制台中的信息表明有2个线程在名为“我的线程组”下活动。
上面的线程树结构图中显示,所有的线程与线程组都在系统线程组下,下面演示如何创建具有多级关联关系的线程结构,并获取相关线程信息。
示例代码:
运行结果:
需要说明的是,在实例化一个ThreadGroup线程组x时如果不指定所属的线程组,则x线程组自动归属到当前线程对象所属的线程组中,也就是隐式的当前线程组中添加了一个子线程组。
解决方法有两种,一是每个线程都new一个新的SimpleDataFormat实例对象;二是利用ThreadLocal类将SimpleDataFormat对象绑定到线程上。
方法setUncaughtExceptionHandler()是给指定的线程对象设置的异常处理器。在Thread类中还可以使用setDefaultUncaughtExceptionHandler()方法对所有线程对象设置异常处理器。示例代码如下:
方法setDefaultUncaughtExceptionHandler()的作用是为指定的线程类的所有线程对象设置默认的异常处理器。
前面介绍了线程对象的异常处理,线程类的异常处理,线程组的异常处理。将它们放一起会出现什么效果呢?
示例代码:
运行结果:
注释掉线程对象的异常处理之后,再次运行:
运行结果:
Java多线程编程核心技术(二)对象及变量的并发访问
Java多线程编程核心技术(三)多线程通信
Java多线程核心技术(四)Lock的使用
Java多线程核心技术(五)单例模式与多线程
线程组的使用
如何切换线程状态
SimpleDataFormat 类与多线程的解决办法
如何处理线程的异常
1.线程的状态
线程对象在不同运行时期有不同的状态,状态信息就处于State枚举类中,如图所示:线程状态
初始(NEW):新创建了一个线程对象,但还没有调用start()方法。运行(RUNNABLE):Java线程中将就绪(ready)和运行中(running)两种状态笼统的称为“运行”。
线程对象创建后,其他线程(比如main线程)调用了该对象的start()方法。该状态的线程位于可运行线程池中,等待被线程调度选中,获取CPU的使用权,此时处于就绪状态(ready)。就绪状态的线程在获得CPU时间片后变为运行中状态(running)。
阻塞(BLOCKED):表示线程阻塞于锁。
等待(WAITING):进入该状态的线程需要等待其他线程做出一些特定动作(通知或中断)。
超时等待(TIMED_WAITING):该状态不同于WAITING,它可以在指定的时间后自行返回。
终止(TERMINATED):表示该线程已经执行完毕。
调用与线程有关的方法是造成线程状态改变的主要原因,其关系如图所示:(图片来源于网络)
2.线程组
可以把线程归属到某一个线程组中,线程组中可以有线程对象,也可以有线程组,组中还可以有线程。下面看下线程组的使用示例:
public class Group implements Runnable { public static void main(String[] args) { Group runnable = new Group(); ThreadGroup threadGroup = new ThreadGroup("我的线程组"); Thread threadA = new Thread(threadGroup,runnable); Thread threadB = new Thread(threadGroup,runnable); threadA.start(); threadB.start(); System.out.println("活动的线程"+threadGroup.activeCount()); System.out.println("线程组的名称"+threadGroup.getName()); } @Override public void run() { while (true){ System.out.println("Thread-Name: "+Thread.currentThread().getName()); try { Thread.sleep(3000); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } } } }
运行结果:
活动的线程2 线程组的名称我的线程组 Thread-Name: Thread-0 Thread-Name: Thread-1
控制台中的信息表明有2个线程在名为“我的线程组”下活动。
上面的线程树结构图中显示,所有的线程与线程组都在系统线程组下,下面演示如何创建具有多级关联关系的线程结构,并获取相关线程信息。
示例代码:
public class Group implements Runnable { public static void main(String[] args) { ThreadGroup threadGroupMain = Thread.currentThread().getThreadGroup(); Group runnable = new Group(); ThreadGroup threadGroup = new ThreadGroup(threadGroupMain,"我的线程组"); Thread threadA = new Thread(threadGroup,runnable); Thread threadB = new Thread(threadGroup,runnable); threadA.start(); threadB.start(); System.out.println("系统线程组的名字:"+Thread.currentThread().getThreadGroup().getName()); System.out.println("系统线程组中有多少子线程:"+Thread.currentThread().getThreadGroup().activeCount()); Thread[] threads1 = new Thread[threadGroupMain.activeCount()]; threadGroupMain.enumerate(threads1); System.out.println("这些子线程具体是:"); for (int i = 0; i < threads1.length; i++) { System.out.println(threads1[i].getName()); } System.out.println("系统线程组中有多少子线程组:"+Thread.currentThread().getThreadGroup().activeGroupCount()); ThreadGroup[] listGroup = new ThreadGroup[Thread.currentThread().getThreadGroup().activeGroupCount()]; //enumerate方法将子线程组以复制的形式拷贝到数组中,并返回拷贝的数量 Thread.currentThread().getThreadGroup().enumerate(listGroup); System.out.println("子线程组的名字是:"+listGroup[0].getName()); Thread[] threads = new Thread[listGroup[0].activeCount()]; listGroup[0].enumerate(threads); System.out.println("子线程组中的线程有:"); for (int i = 0; i < threads.length; i++) { System.out.println(threads[i].getName()); } } @Override public void run() { while (true){ try { Thread.sleep(5000); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } } } }
运行结果:
系统线程组的名字:main 系统线程组中有多少子线程:4 这些子线程具体是: main Monitor Ctrl-Break Thread-0 Thread-1 系统线程组中有多少子线程组:1 子线程组的名字是:我的线程组 子线程组中的线程有: Thread-0 Thread-1
需要说明的是,在实例化一个ThreadGroup线程组x时如果不指定所属的线程组,则x线程组自动归属到当前线程对象所属的线程组中,也就是隐式的当前线程组中添加了一个子线程组。
线程组批量操作
通过将线程归属到线程组中,当调用线程组ThreadGroup的interrupt()方法时,可以将该组中的所有正在运行的线程批量停止。3.SimpleDataFormat非线程安全
SimpleDataFormat主要负责日期的转换与格式化,但在多线程的环境中,使用此类容易造成数据及处理的不准确,因为SimpleDataFormat并不是安全的。解决方法有两种,一是每个线程都new一个新的SimpleDataFormat实例对象;二是利用ThreadLocal类将SimpleDataFormat对象绑定到线程上。
4.线程中出现异常的处理
在 Java 的多线程技术中,可以对多线程中的异常进行“捕捉”,使用的是 UncaughtExceptionHandler类,从而可以对发生的异常进行有效的处理。thread.setUncaughtExceptionHandler(new UncaughtExceptionHandler() { @Override public void uncaughtException(Thread t, Throwable e) { System.out.println("线程"+t.getName()+"出现了异常"); e.printStackTrace(); } });
方法setUncaughtExceptionHandler()是给指定的线程对象设置的异常处理器。在Thread类中还可以使用setDefaultUncaughtExceptionHandler()方法对所有线程对象设置异常处理器。示例代码如下:
MyThread.setDefaultUncaughtExceptionHandler(new UncaughtExceptionHandler() { @Override public void uncaughtException(Thread t, Throwable e) { System.out.println("线程"+t.getName()+"出现了异常"); e.printStackTrace(); } });
方法setDefaultUncaughtExceptionHandler()的作用是为指定的线程类的所有线程对象设置默认的异常处理器。
5.线程组中出现异常的处理
使用重写uncaughtException方法处理组内线程的异常时,每个线程内部不要有异常catch语句,如果有catch语句,则public void uncaughtException(Thread t, Throwable e) 方法不执行。ThreadGroup group = new ThreadGroup(""){ @Override public void uncaughtException(Thread t, Throwable e) { super.uncaughtException(t, e); //一个线程出现异常,中断组内所有线程 this.interrupt(); } };
前面介绍了线程对象的异常处理,线程类的异常处理,线程组的异常处理。将它们放一起会出现什么效果呢?
示例代码:
public class MyThread{ public static void main(String[] args) { ThreadGroup threadGroup = new ThreadGroup("ThreadGroup"){ @Override public void uncaughtException(Thread t, Throwable e) { System.out.println("线程组的异常处理"); super.uncaughtException(t, e); } }; Thread.setDefaultUncaughtExceptionHandler(new Thread.UncaughtExceptionHandler() { @Override public void uncaughtException(Thread t, Throwable e) { System.out.println("线程类的异常处理"); } }); Thread thread = new Thread(threadGroup,"Thread"){ @Override public void run() { System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"执行"); int i= 2/0; } }; thread.setUncaughtExceptionHandler(new Thread.UncaughtExceptionHandler() { @Override public void uncaughtException(Thread t, Throwable e) { System.out.println("线程对象的异常处理"); } }); thread.start(); } }
运行结果:
Thread执行 线程对象的异常处理
注释掉线程对象的异常处理之后,再次运行:
public class MyThread{ public static void main(String[] args) { ThreadGroup threadGroup = new ThreadGroup("ThreadGroup"){ @Override public void uncaughtException(Thread t, Throwable e) { System.out.println("线程组的异常处理"); super.uncaughtException(t, e); } }; Thread.setDefaultUncaughtExceptionHandler(new Thread.UncaughtExceptionHandler() { @Override public void uncaughtException(Thread t, Throwable e) { System.out.println("线程类的异常处理"); } }); Thread thread = new Thread(threadGroup,"Thread"){ @Override public void run() { System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"执行"); int i= 2/0; } }; // thread.setUncaughtExceptionHandler(new Thread.UncaughtExceptionHandler() { // @Override // public void uncaughtException(Thread t, Throwable e) { // System.out.println("线程对象的异常处理"); // } // }); thread.start(); } }
运行结果:
Thread执行 线程组的异常处理 线程类的异常处理
6.文末总结
本文弥补了前面几个文章的技术空白点。到此,Java多线程编程核心技术的学习告一段落。参考
《Java多线程编程核心技术》高洪岩著扩展
Java多线程编程核心技术(一)Java多线程技能Java多线程编程核心技术(二)对象及变量的并发访问
Java多线程编程核心技术(三)多线程通信
Java多线程核心技术(四)Lock的使用
Java多线程核心技术(五)单例模式与多线程
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