一、线程的生命周期

线程的4种状态包括：创建、运行、阻塞和死亡。线程的状态转换如图10.1所示。当使用new创建线程对象时，线程对象产生，此时处于创建态。当调用该对象的start方法时，线程进入运行态，开始执行run方法中所包含的代码。如果当前线程进行I/O操作、执行sleep、wait、join操作或试图进行synchronized操作获取同步锁而不成功时，进入阻塞状态，需要CPU进行线程的调度和切换。当所需要的条件满足时，线程从阻塞状态回到运行态。当run方法执行完毕后，线程进入死亡态。进入死亡态的线程，等待系统撤销并释放所占用的资源。如果想重新运行线程，只有重新使用new创建对象并调用start方法。

其中，run方法是通过调用start方法来间接调用的，只有调用start方法时，系统才会为线程对象分配运行所需要的资源，并在分配好资源后调用run方法。如果在程序中直接调用run方法，则run仅作为一个普通的方法，不会以线程的方式并发运行。

图 10.1 线程生命周期

二、线程的控制

1. 启动线程

通过调用线程对象的start方法来启动线程，该方法会自动调用run方法。如果直接调用run方法的话，就不会启动线程，而是调用了一个普通方法而已。

2. 终止线程

终止线程的方法，是使run方法执行结束。在设计run方法的时候，尽可能随时检测代码段是否终止，以及时退出。

volatile boolean stopFlag = false;

　　public void run()

　　{

　　　　while (true)

　　　　{

　　　　　　if (stopFlag)

　　　　　　return;

　　　　　　// do other things.

　　　　}

}   

将线程的stopFlag置为true，可以正常终止线程。

3. 休眠线程

sleep方法使线程处于休眠状态，方法的使用情况为：

public void sleep(long millis)

其中，millis指定线程休眠的毫秒，给其他线程运行的机会。时间到达后线程被唤醒，且收到InterruptedException异常。

sleep方法必须放在try catch中，如：

try {

   myThread.sleep(1000);

} catch (InterruptedException e) {}

当一个线程休眠的时间到达或者被调用interrupt方法，线程即被唤醒，返回运行状态，从而继续运行。

4. 中断线程

当调用线程对象的interrupt方法，无论线程处于运行状态还是阻塞状态，都首先将线程对象的“线程中断”标记设为true，如果线程对象处于可中断或者可唤醒的阻塞状态（由sleep, wait, join等方法引起的），如果是则唤醒线程，从阻塞状态返回运行状态，同时线程对象还接受到InterruptedException异常。

如果线程对象处于创建状态或死亡状态，调用interrupt方法会产生IllegalThreadStateException异常。

调用线程的isInterrupted方法检测线程是否被中断过，即返回“线程中断”标记的值（true或false，true表示被中断过）。

5. 检测线程状态

public final Boolean isAlive()

该方法用于测试一个线程是否是活动的，若一个线程调用了start方法，且不处于死亡状态，则认为该线程是活动的，返回true，否则返回false。

没有方法能够测试一个线程处于运行状态或是阻塞状态。

6. 线程优先级和线程调度

线程的优先级表示该线程的紧急程度，线程越紧急，被处理器调度执行的机会就越大。在Thread类中优先级取值范围为1到10，并定义了3个表示线程优先级的常量：

public static final int MAX_PRIORITY = 10; // 最高优先级

public static final int NORM_PRIORITY = 5; // 默认优先级

public static final int MIN_PRIORITY = 1; // 最低优先级

数值越大，优先级越高。getPriority和setPriority用于获取和设置线程的优先级。方法的定义分别为：

public int getPriority()

public void setPriority(int newPriority)

7. 线程协作

当线程执行到某一阶段时，要等待其他线程之行完毕后才能继续执行。这个线程间协作的功能可以通过join方法来实现，其格式为：

public final void join()

该方法使线程对象进入阻塞状态，直到被调用join方法的线程进入死亡状态后才返回运行状态继续执行。

public final void join(long millis)

该方法使线程对象进入阻塞状态，直到被调用join方法的线程进入死亡状态或者指定的millis毫秒时间到才返回运行状态继续执行。

join方法应该放在try catch块中，如：

Thread myThread = new Thread();

myThread.start();

try {

　　　　myThread.join();

} catch (InterruptedException e) {}

【例10.4】将10.1中的弹跳小球实例改写为线程程序，用以实现控制的功能。

//BouncerThread.java

import javax.swing.*;

import java.awt.*;

import java.awt.event.*;

public class BouncerThread extends JFrame implements ActionListener {

　　　JPanel canvas = new JPanel();

　　　JPanel btnPanel = new JPanel();

　　　JButton startBtn = new JButton("start");

　　　JButton stopBtn = new JButton("stop");

　　　BallThread ball;

　　　public BouncerThread() {

　　　　　　getContentPane().add(canvas);

　　　　　　getContentPane().add(canvas, BorderLayout.CENTER);

　　　　　　getContentPane().add(btnPanel, BorderLayout.SOUTH);

　　　　　　btnPanel.add(startBtn);

　　　　　　btnPanel.add(stopBtn);

　　　　　　startBtn.addActionListener(this);

　　　　　　stopBtn.addActionListener(this);

　　　}

　　　public static void main(String[] args) {

　　　　　　BouncerThread bouncer = new BouncerThread();

　　　　　　bouncer.setTitle("Bouncer");

　　　　　　bouncer.setSize(300, 200);

　　　　　　bouncer.setVisible(true);

　　　}

　　　public void actionPerformed(ActionEvent e) {

　　　　　if (e.getSource() == startBtn) {

　　　　　　　ball = new BallThread(canvas);

　　　　　　　ball.start();

　　　　　}

　　　　　if (e.getSource() == stopBtn)

　　　　　　　ball.stopBouncer();

　　　　　}

　　　}

class BallThread extends Thread {

　　　private JPanel canvas;

　　　private int radio;

　　　private int x_pos, y_pos;

　　　private int x_dis, y_dis;

　　　private int c_width, c_height;

　　　volatile boolean stopFlag = false;

　　　public BallThread(JPanel c) {

　　　　　canvas = c;

　　　　　c_width = canvas.getWidth();

　　　　　c_height = canvas.getHeight();

　　　　　radio = 6;

　　　　　// 小球起始位置取随机值

　　　　　x_pos = (int) (Math.random() * c_width);

　　　　　y_pos = (int) (Math.random() * c_height);

　　　　　// 每次移动距离为半径/2

　　　　　x_dis = y_dis = radio / 2;

　　}

　　public void run() {

　　　　　draw();

　　　　　while (true) {

　　　　　if (stopFlag)

　　　　　　　　return;

　　　　　move();

　　　　　try {

　　　　　　　　sleep(5);

　　　　　} catch (InterruptedException e) {

　　　　　　　　　System.out.println(e.getMessage());

　　　　　}

　　}

}

public void draw() {

　　　Graphics g = canvas.getGraphics();

　　　g.fillOval(x_pos, y_pos, radio, radio);

　　　g.dispose();

}

public void move() {

　　　Graphics g = canvas.getGraphics();

　　　g.setXORMode(canvas.getBackground());

　　　g.fillOval(x_pos, y_pos, radio, radio);

　　　x_pos += x_dis;

　　　y_pos += y_dis;

　　　if ((x_pos <= 0) || (x_pos >= c_width - x_dis))

　　　　　　x_dis *= -1;

　　　if ((y_pos <= 0) || (y_pos >= c_height - y_dis))

　　　　　　y_dis *= -1;

　　　g.fillOval(x_pos, y_pos, radio, radio);

　　　g.dispose();

}

public void stopBouncer() {

　　　stopFlag = true;

　　　// 清除小球痕迹

　　　Graphics g = canvas.getGraphics();

　　　g.setXORMode(canvas.getBackground());

　　　g.fillOval(x_pos, y_pos, radio, radio);

　}

}

上面的程序实现了对小球弹跳过程的控制，stop按钮的点击事件可以得到响应。