Java中的线程组与异常处理

# 1. 线程组介绍与概述

## 1.1 线程组的定义和作用

在多线程编程中，线程组指的是将多个线程组织在一起的一种方式。线程组是线程的集合，它可以将多个线程进行分组管理，便于对线程进行批量操作。通过线程组，我们可以统一管理一组相关的线程，方便对它们进行配置、监控和控制。

线程组的主要作用有：
- 逻辑上将相关的线程进行分组，提高代码的可读性和可维护性；
- 方便对一组线程进行监控和控制，例如可以同时启动或停止一个线程组中的所有线程；
- 设置线程组的优先级，可以影响线程组中所有线程的优先级。

## 1.2 线程组的基本特性

线程组具有以下几个基本特性：
- 线程组可以包含子线程组，形成树状结构的层级关系；
- 线程组可以设置一个父线程组，用于管理和监控子线程组；
- 线程组可以设置一个线程组的名字，用于标识和查找线程组；
- 线程组可以设置一个线程组的优先级，影响线程组中所有线程的优先级。

线程组的层级关系可以使得线程组具有一定的结构性和层次性，更好地组织和管理多个线程。同时，线程组的优先级设置可以对线程组中所有线程的优先级进行批量调整。

## 1.3 如何创建和管理线程组

在Java中，我们可以使用`ThreadGroup`类来创建和管理线程组。下面是一个示例代码，展示了如何创建一个线程组并将线程添加到线程组中：

public class ThreadGroupExample {
    public static void main(String[] args) {
        ThreadGroup group = new ThreadGroup("MyThreadGroup"); // 创建一个线程组
        Runnable runnable = () -> {
            System.out.println("Thread is running");
        };
        Thread thread1 = new Thread(group, runnable); // 将线程添加到线程组中
        Thread thread2 = new Thread(group, runnable);
        thread1.start();
        thread2.start();
    }
}

在上面的示例中，我们首先通过`ThreadGroup`的构造函数创建了一个名为"MyThreadGroup"的线程组。然后，我们定义了一个实现了`Runnable`接口的匿名内部类`runnable`来描述线程的执行逻辑。接下来，我们通过`Thread`的构造函数将线程添加到线程组中，并启动线程。

通过以上的代码，我们实现了一个简单的线程组的创建和管理，使得线程具备了分组和层级的特性。在下一章节中，我们将继续介绍Java中的多线程编程的基本概念。

# 2. Java中的多线程编程

在日常编程中，我们经常会遇到需要同时执行多个任务的情况。多线程编程就是为了解决这类问题而出现的。本章将介绍多线程编程的基本概念，包括线程的创建和启动，以及线程的状态和生命周期管理。

#### 2.1 多线程编程的基本概念

多线程编程是指在一个程序中同时运行多个线程，从而达到并发执行任务的目的。每个线程独立执行自己的任务，互不干扰。多线程可以提高程序的执行效率和响应速度，尤其适用于需要同时处理多个任务的场景。

在Java中，实现多线程编程有两种常用的方式：

- 继承Thread类：创建一个继承自Thread类的子类，重写其run()方法，该方法中定义线程要执行的任务代码。通过实例化子类对象，并调用start()方法启动线程。

// 示例代码，创建并启动线程
class MyThread extends Thread {
    public void run(){
        // 定义线程要执行的任务代码
        for(int i=0; i<10; i++){
            System.out.println("Thread executing: " + i);
            try {
                Thread.sleep(1000); // 线程休眠1秒
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }
}

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        MyThread thread = new MyThread();
        thread.start(); // 启动线程
    }
}

- 实现Runnable接口：创建一个实现了Runnable接口的类，实现其run()方法，该方法中定义线程要执行的任务代码。通过创建Thread对象，并将Runnable实例作为参数传入，调用start()方法启动线程。

// 示例代码，创建并启动线程
class MyRunnable implements Runnable {
    public void run(){
        // 定义线程要执行的任务代码
        for(int i=0; i<10; i++){
            System.out.println("Thread executing: " + i);
            try {
                Thread.sleep(1000); // 线程休眠1秒
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }
}

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Thread thread = new Thread(new MyRunnable());
        thread.start(); // 启动线程
    }
}

#### 2.2 线程的状态和生命周期管理

在Java中，线程具有多个状态，包括新建（New）、就绪（Runnable）、运行（Running）、阻塞（Blocked）、终止（Terminated）等状态。线程的状态会随着程序的执行而不断切换，我们可以通过调用线程对象的一些方法来管理线程的状态和生命周期。

常用的线程状态管理方法包括：

- start()：启动线程，线程进入就绪状态。
- sl