为什么不能重新启动 Java Thread 对象？

Question

我知道无法重新启动使用过的 Java Thread 对象，但我找不到解释为什么这是不允许的；即使保证线程已经完成（参见下面的示例代码）。

我不明白为什么 start()（或至少是 restart()）方法不能以某种方式将 Thread 对象的内部状态（无论它们是什么）重置为与 Thread 对象相同的值对象是新创建的。

示例代码：

class ThreadExample {

  public static void main(String[] args){

    Thread myThread = new Thread(){
      public void run() {
        for(int i=0; i<3; i++) {
          try{ sleep(100); }catch(InterruptedException ie){}
          System.out.print(i+", ");
        }
        System.out.println("done.");
      }
    };

    myThread.start();

    try{ Thread.sleep(500); }catch(InterruptedException ie){}
    System.out.println("Now myThread.run() should be done.");

    myThread.start(); // <-- causes java.lang.IllegalThreadStateException

  } // main

} // class

Answer 1

我知道这是不可能的 重新启动一个使用过的 Java Thread 对象，但是 我找不到解释为什么 不被允许;即使是 保证线程有 完成（参见下面的示例代码）。

我的猜测是线程可能直接绑定（出于效率或其他限制）到实际的 native 资源，这些资源在某些操作系统中可能是可重新启动的，但在其他操作系统中则不是。如果 Java 语言的设计者允许重新启动线程，他们可能会限制 JVM 可以运行的操作系统数量。

想一想，我想不出一个操作系统允许线程或进程在完成或终止后重新启动。当一个进程完成时，它就会死亡。你想要另一个，你重新启动它。你永远不会复活它。

除了底层操作系统带来的效率和限制问题之外，还有分析和推理的问题。当事物是不可变的或具有离散的、有限的生命周期时，您可以推断并发性。就像状态机一样，它们必须有一个终端状态。开始、等待、结束了吗？如果你允许线程复活，这样的事情就不容易推理了。

您还必须考虑复活线程的含义。重新创建它的堆栈，它的状态，是否可以安全地复活？你能复活一个异常结束的线程吗？等等。

毛茸茸的，太复杂了。所有这些都是为了微不足道的收益。最好将线程保留为不可恢复的资源。

Answer 2

我会反过来提出问题 - 为什么应该 Thread 对象可以重新启动？

可以说，推理（并且可能实现）一个简单地执行其给定任务一次然后永久完成的线程要容易得多。要重新启动线程，需要更复杂地了解程序在给定时间所处的状态。

因此，除非您能想出一个具体的原因，为什么重新启动给定的Thread 比创建一个具有相同Runnable 的新选项更好，否则我认为设计决策是更好的选择。

（这与关于 mutable 与 final 变量的争论大体相似——我发现最终的“变量”更容易推理，并且更愿意创建多个新的常量变量而不是重用现有的变量。）

Answer 3

因为他们不是这样设计的。从清晰的角度来看，这对我来说很有意义。一个线程代表一个执行线程，而不是一个任务。当那个执行线程完成时，它已经完成了它的工作，如果它再次从顶部开始，它只会把事情弄得一团糟。

另一方面，Runnable 代表一个任务，可以根据需要多次提交给多个线程。

Answer 4

您为什么不想创建一个新线程？如果您担心创建 MyThread 对象的开销，请将其设为 Runnable 并使用 new Thread(myThread).start(); 运行它

Answer 5

Java 线程遵循基于下面状态图的生命周期。一旦线程处于最终状态，它就结束了。这就是设计。

Answer 6

您可以通过使用java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor 来解决这个问题，或者手动通过在给定的每个Runnable 上调用Runnable.run() 的线程，而不是在完成时实际退出。

这不是您要问的，但如果您担心线程构建时间，那么它可以帮助解决这个问题。以下是手动方法的一些示例代码：

public class ReusableThread extends Thread {
    private Queue<Runnable> runnables = new LinkedList<Runnable>();
    private boolean running;

    public void run() {
        running = true;
        while (running) {
            Runnable r;
            try {
                synchronized (runnables) {
                    while (runnables.isEmpty()) runnables.wait();
                    r = runnables.poll();
                }
            }
            catch (InterruptedException ie) {
                // Ignore it
            }

            if (r != null) {
                r.run();
            }
        }
    }

    public void stopProcessing() {
        running = false;
        synchronized (runnables) {
            runnables.notify();
        }
    }

    public void addTask(Runnable r) {
        synchronized (runnables) {
            runnables.add(r);
            runnables.notify();
        }
    }
}

显然，这只是一个例子。它需要更好的错误处理代码，也许还有更多可用的调整。

Answer 7

如果您担心创建新 Thread 对象的开销，那么您可以使用执行器。

import java.util.concurrent.Executor;
import java.util.concurrent.Executors;
public class Testes {
    public static void main(String[] args) {
        Executor executor = Executors.newSingleThreadExecutor();
        executor.execute(new Testes.A());
        executor.execute(new Testes.A());
        executor.execute(new Testes.A());
    }   
    public static class A implements Runnable{      
        public void run(){          
            System.out.println(Thread.currentThread().getId());
        }
    }
}

运行这个你会看到同一个线程被用于所有的 Runnable 对象。

Answer 8

Thread 不是 线程。 thread 是代码的执行。 Thread 是您的程序用来创建和管理 线程 生命周期的对象。

假设你喜欢打网球。假设你和你的朋友玩了一套非常棒的游戏。如果你说“太棒了，让我们再玩一次”，你的朋友会有什么反应。你的朋友可能会认为你疯了。甚至谈论再次玩同一组也没有意义。如果您再次演奏，您将演奏不同的组。

线程 是您的代码的执行。甚至谈论“重用”执行线程是没有意义的，原因与谈论在网球中重玩同一组毫无意义的原因相同。即使您的代码的另一次执行以相同的顺序执行所有相同的语句，它仍然是一个不同的执行。

Andrzej Doyle 问道：“你为什么要想要重复使用Thread？”为什么确实如此？如果Thread 对象代表一个执行线程——你甚至不能谈论重用的短暂事物——那么你为什么想要或期望Thread 对象可以重复使用吗？

Answer 9

我一直在寻找您似乎正在寻找的相同解决方案，并以这种方式解决了它。如果发生 mousePressed 事件，您可以终止它也可以重用它，但它需要初始化，如下所示。

class MouseHandler extends MouseAdapter{
    public void mousePressed(MouseEvent e) {            
        if(th.isAlive()){
            th.interrupt();
            th = new Thread();
        }
        else{
            th.start();
        }
    }

}