Java - 线程控制

你好，未来的Java法师们！今天，我们将深入探讨Java线程控制的迷人世界。如果你是编程新手，不用担心——我会像过去几年指导无数学生一样，一步步引导你。所以，拿起你的虚拟魔杖（键盘），让我们一起创造编码魔法吧！

线程是什么？

在我们跳入线程控制之前，让我们先了解一下线程是什么。想象你在一个厨房里，正在烹饪一顿复杂的饭菜。你是主程序，而你正在做的每个任务（切菜、搅拌酱汁、检查烤箱）就像一个线程。它们都是同一个总体过程（做晚餐）的一部分，但是它们是可以并发执行的独立任务。

在Java中，线程是一个轻量级子进程，处理的最小单位。它是在你的程序中为特定任务创建单独执行路径的一种方式。

为什么需要线程控制？

那么，我们为什么要控制这些线程呢？让我们继续使用烹饪的比喻。有时候，你需要暂停搅拌酱汁去检查烤肉。或者你可能需要等待水煮沸才能加入意大利面。同样，在编程中，我们经常需要控制不同线程的流程和时间，以确保程序运行顺畅和高效。

Java线程控制方法

Java提供了多种控制线程的方法。让我们来看看这个方便的表格：

方法	描述
start()	启动线程，导致调用run()方法
run()	包含构成线程任务的代码
sleep()	使线程暂停指定时间
join()	等待线程终止
yield()	使线程临时暂停，允许其他线程执行
interrupt()	中断线程，使其停止当前操作
isAlive()	测试线程是否仍在运行

现在，让我们逐一介绍这些方法，并提供一些示例！

1. start() 和 run()

这两个方法是协同工作的。这里有一个简单的例子：

public class MyThread extends Thread {
public void run() {
System.out.println("我的线程正在运行！");
}

public static void main(String args[]) {
MyThread thread = new MyThread();
thread.start();
}
}

在这个例子中，我们创建了一个新线程并调用它的 start() 方法。这反过来又调用了 run() 方法，其中包含了线程将执行的实际代码。

2. sleep()

sleep() 方法就像按下闹钟的贪睡按钮。它使线程暂停执行指定时间。下面是如何使用它的例子：

public class SleepyThread extends Thread {
public void run() {
for (int i = 1; i <= 5; i++) {
System.out.println("线程正在计数：" + i);
try {
Thread.sleep(1000); // 暂停1秒
} catch (InterruptedException e) {
System.out.println("线程被中断！");
}
}
}

public static void main(String args[]) {
SleepyThread thread = new SleepyThread();
thread.start();
}
}

这个线程会从1数到5，每次计数之间暂停一秒钟。就像一个困倦的人在慢慢数羊！

3. join()

join() 方法就像等待你的朋友完成他们的任务后再一起去吃午餐。它使当前线程等待直到它所加入的线程完成执行。这里有一个例子：

public class JoinExample {
public static void main(String[] args) {
Thread t1 = new Thread(() -> {
for (int i = 0; i < 5; i++) {
System.out.println("线程1：" + i);
try {
Thread.sleep(500);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
});

Thread t2 = new Thread(() -> {
try {
t1.join(); // 等待t1完成
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
System.out.println("线程2：我等待完毕！");
});

t1.start();
t2.start();
}
}

在这个例子中，线程2会等待线程1完成后再打印它的消息。

4. yield()

yield() 方法就像在对话中礼貌地表示，线程可以暂停，让同优先级的其他线程运行。然而，这只是给调度器的一个提示，可能会被忽略。这里有一个简单的例子：

public class YieldExample implements Runnable {
public void run() {
for (int i = 0; i < 3; i++) {
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " 控制中");
Thread.yield();
}
}

public static void main(String[] args) {
Thread t1 = new Thread(new YieldExample(), "线程 1");
Thread t2 = new Thread(new YieldExample(), "线程 2");
t1.start();
t2.start();
}
}

你可能会看到线程交替控制，但记住，这并不是保证的！

5. interrupt()

interrupt() 方法就像轻拍某人的肩膀以引起他们的注意。它不会立即停止线程，而是设置一个线程可以检查的标志。下面是如何工作的例子：

public class InterruptExample implements Runnable {
public void run() {
try {
while (!Thread.currentThread().isInterrupted()) {
System.out.println("线程正在运行...");
Thread.sleep(1000);
}
} catch (InterruptedException e) {
System.out.println("线程在睡眠时被中断");
}
System.out.println("线程已完成。");
}

public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
Thread thread = new Thread(new InterruptExample());
thread.start();
Thread.sleep(5000); // 让线程运行5秒
thread.interrupt();
}
}

在这个例子中，线程会在被中断后5秒内运行。

6. isAlive()

isAlive() 方法就像检查某人是否还在他们的办公桌上。它返回线程是否仍在运行。这里有一个快速例子：

public class AliveExample extends Thread {
public void run() {
for (int i = 0; i < 5; i++) {
System.out.println("线程正在运行：" + i);
try {
Thread.sleep(1000);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}

public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
AliveExample thread = new AliveExample();
thread.start();

while (thread.isAlive()) {
System.out.println("主线程将等待直到我的线程仍在运行");
Thread.sleep(1500);
}
System.out.println("主线程运行完成");
}
}

这个例子展示了主线程在等待并检查我们的自定义线程是否仍然存活。

总结

好了，各位！我们已经穿越了Java线程控制的领域，像探险家在一个新世界中探索每个方法。记住，就像学习烹饪一样，掌握线程控制需要练习。不要害怕在你的代码中尝试这些方法。

在我们结束这个课程时，我想起了一个学生曾经告诉我，当她想象线程是厨房里不同的厨师，共同努力制作一顿饭时，她终于“理解”了线程。所以，找到一个适合你的比喻！

继续编码，继续学习，最重要的是，享受乐趣！谁知道呢？下一个大型多线程应用程序可能就来自你们中的某个人。下次见，愿你的线程运行顺畅，代码无虫！

Credits: Image by storyset