Java同一个线程对象能否多次调用start方法 |
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Java同一个线程对象能否多次调用start方法
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同一个线程对象能否多次调用start方法，搞清楚这个问题，首先需要了解线程的生命周期 一、线程生命周期
为何新建状态和终止状态不可逆转，接下来将通过Thread源码来分析 二、先通过一个正常程序来了解线程的执行过程： public static void main(String[] args) { //创建一个线程t1 Thread t1 = new Thread(() -> { try { //睡眠10秒，防止run方法执行过快，线程组被销毁 TimeUnit.SECONDS.sleep(10); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } }); //第一次启动 t1.start(); } 当执行new Thread时，Thread构造方法会调用内部init方法做一些初始化工作，如设置线程组、目标方法、线程名称、堆栈大小、线程优先级等，线程状态是由volatile关键字修饰的threadStatus控制的，初始值为0，即0表示新建状态（NEW）；调用t1.start方法后，该方法会将调用本地方法start0，start0会创建一个新线程并修改Thread.threadStatus的值；扩展：了解Java线程的start方法如何回调run方法 下面看下start方法源码： /**线程成员变量，默认为0，volatile修饰可以保证线程间可见性*/ private volatile int threadStatus = 0; /* 当前线程所属的线程组 */ private ThreadGroup group; /** * 同步方法，同一时间，只能有一个线程可以调用此方法 */ public synchronized void start() { //threadStatus if (threadStatus != 0) throw new IllegalThreadStateException(); //线程组 group.add(this); boolean started = false; try { //本地方法，该方法会实际调用run方法 start0(); started = true; } finally { try { if (!started) { //创建失败，则从线程组中删除该线程 group.threadStartFailed(this); } } catch (Throwable ignore) { /* start0抛出的异常不用处理，将会在堆栈中传递 */ } } } 通过断点跟踪，可以看到当线程对象第一次调用start方法时会进入同步方法，会判断threadStatus是否为0，如果为0，则进行往下走，否则抛出非法状态异常；将当前线程对象加入线程组；调用本地方法start0执行真正的创建线程工作，并调用run方法，可以看到在start0执行完后，threadStatus的值发生了改变，不再为0；finally块用于捕捉start0方法调用发生的异常。扩展：线程是如何根据threadStatus来判断线程的状态的呢？ 通过查看Thread提供的public方法getState可以看到，调用的是sun.misc.VM.toThreadState(threadStatus)，根据位运算得出线程的不同状态： public static State toThreadState(int var0) { if ((var0 & 4) != 0) { return State.RUNNABLE; } else if ((var0 & 1024) != 0) { return State.BLOCKED; } else if ((var0 & 16) != 0) { return State.WAITING; } else if ((var0 & 32) != 0) { return State.TIMED_WAITING; } else if ((var0 & 2) != 0) { return State.TERMINATED; } else { return (var0 & 1) == 0 ? State.NEW : State.RUNNABLE; } }继续回到原话题，当start调用后，并且run方法内容执行完后，线程是如何终止的呢？实际上是由虚拟机调用Thread中的exit方法来进行资源清理并终止线程的，看下exit方法源码： /** * 系统调用该方法用于在线程实际退出之前释放资源 */ private void exit() { //释放线程组资源 if (group != null) { group.threadTerminated(this); group = null; } //清理run方法实例对象 target = null; /*加速资源释放。快速垃圾回收 */ threadLocals = null; inheritableThreadLocals = null; inheritedAccessControlContext = null; blocker = null; uncaughtExceptionHandler = null; } 到这里，t1 线程经历了从新建（NEW），就绪（RUNNABLE），运行（RUNNING），定时等待（TIMED_WAITING），终止（TERMINATED）这样一个过程；由于在第一次 start 方法后，threadStatus 值被改变，因此第二次调用start时会抛出非法状态异常；在调用start0方法后，如果run方法体内容被快速执行完，那么系统会自动调用exit方法释放资源，销毁对象，所以第二次调用start方法时，有可能内部资源已经被释放。初步结论：同一个线程对象不可以多次调用 start 方法。 三、通过反射修改threadStatus来多次执行start方法： public static void main(String[] args) throws Exception { //创建一个线程t1 Thread t1 = new Thread(() -> { try { //睡眠10秒，防止run方法执行过快， //触发exit方法导致线程组被销毁 TimeUnit.SECONDS.sleep(10); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } }); //第一次启动 t1.start(); //修改threadStatus，重新设置为0，即 NEW 状态 Field threadStatus = t1.getClass().getDeclaredField("threadStatus"); threadStatus.setAccessible(true); //重新将线程状态设置为0，新建（NEW）状态 threadStatus.set(t1, 0); //第二次启动 t1.start(); }截取start后半截源码： boolean started = false; try { //第二次执行start0会抛异常，这时started仍然为false start0(); started = true; } finally { try { if (!started) { //创建失败，则从线程组中删除该线程 group.threadStartFailed(this); } } catch (Throwable ignore) { /* start0抛出的异常不用处理，将会在堆栈中传递 */ } } 在上面代码中，在第一次调用start方法后，我通过反射修改threadStatus值，这样在第二次调用时可以跳过状态值判断语句，达到多次调用start方法；当我第二次调用t1.start时，需要设置run方法运行时间长一点，防止系统调用exit方法清理线程资源；经过以上两步，我成功绕开 threadStatus 判断和线程组增加方法，开始执行start0方法，但是在执行start0的时候抛出异常，并走到了finally块中，由于start为false，所以会执行group.threadStartFailed(this)操作，将该线程从线程组中移除；所以start0中还是会对当前线程状态进行了一个判断，不允许重复创建线程。最后结论：无论是直接二次调用还是通过反射二次调用，同一个线程对象都无法多次调用start方法，仅可调用一次。 参考：麦田-了解Java线程的start方法如何回调run方法 |
更多线程状态细节描述可查看Thread内部枚举类：State 从上图线程状态转换图可以看出：【本文地址】