【介绍】Java线程

一、 线程 & Java线程

什么是线程?

线程，有时被称为轻量进程(Lightweight Process，LWP），是程序执行流的最小单元。一个标准的线程由线程ID，当前指令指针(PC），寄存器集合和堆栈组成。 –摘自百度百科。

从概念上来讲，一个Java的线程创建实际上就对应着一个本地线程的创建。

二、 Java线程创建的方式

目前来说，创建线程可以分为4种方式，不管哪种方式，都是需要重写run()方法。run()方法实际上是一个回调方法，与Java普通方法并没有什么区别。

package com.Multithreading;

import java.util.concurrent.*;

public class ThreadTest {

    public static void main(String[] args) throws ExecutionException, InterruptedException {
        //1.继承Thread类
        Thread thread1 = new ThreadTest1();
        thread1.start();
        //2.实现Runnable接口
        Thread thread2 = new Thread(new ThreadTest2());
        thread2.start();
        /*以上两种方式实质上并没有什么不同，个人认为不同在于一个是类，一个是接口，接口更利于扩展*/
        
        /*3.实现Callable接口
         *FutureTask实现了RunnableFuture接口，RunnableFuture接口继承了Runnable和Future接口。
         *FutureTask重写了run()方法与get()方法。
		 *Callable提供了“V call() throws Exception”方法可以返回结果，可以通过Future接口中的get方法获取。*/
        FutureTask ft = new FutureTask(new ThreadTest3());
        Thread thread3 = new Thread(ft);
        thread3.start();
        System.out.println("thread3 result : " + ft.get());
        
        /*4.通过线程池创建线程
         *实际创建线程池后并没有创建线程，而是在调用execute方法后根据不同的情况来创建线程，后续会通过源码进行分析*/
        ExecutorService executorService = Executors.newFixedThreadPool(1);
        executorService.execute(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                System.out.println("test4-1 ok!");
            }
        });
        executorService.execute(new FutureTask(new Callable(){
            @Override
            public Object call() throws Exception {
                System.out.println("test4-2 ok!");
                return null;
            }
        }));
        executorService.shutdown();//注意使用线程池完成后要关掉线程池
    }

    private static class ThreadTest1 extends Thread{
        @Override
        public void run() {
            System.out.println("test1 ok!");
        }
    }

    private static class ThreadTest2 implements Runnable{
        @Override
        public void run() {
            System.out.println("test2 ok!");
        }
    }

    private static class ThreadTest3 implements Callable{
        @Override
        public Object call() throws Exception {
            System.out.println("test3 ok!");
            return "ok";
        }
    }
}

运行结果：

test1 ok!
test2 ok!
test3 ok!
thread3 result : ok
test4-1 ok!
test4-2 ok!

Process finished with exit code 0

三、 Java线程的生命周期

package java.lang;

public class Thread implements Runnable {
    //...
    public enum State {
        NEW,//新建状态
        RUNNABLE,//就绪状态&运行状态
        BLOCKED,//线程等待监听器锁状态
        WAITING,//无限期等待其他线程状态
        TIMED_WAITING,//有限期等待其他线程状态
        TERMINATED;//终止状态
    }
    //...
}

通过Thread中的内部枚举类可以看到，定义了6种线程状态，不过目前主流的Java线程声明周期定义还是将线程定义为5种状态，将WAITING与TIMED_WAITING也归为BLOCKED状态，再加上RUNNING状态。

• 新建状态（New）：当线程对象对创建后，即进入了新建状态，如：Thread t = new MyThread();
• 就绪状态（Runnable）：当调用线程对象的start()方法（t.start();），线程即进入就绪状态。处于就绪状态的线程，只是说明此线程已经做好了准备，随时等待CPU调度执行，并不是说执行了t.start()此线程立即就会执行；
• 运行状态（Running）：当CPU开始调度处于就绪状态的线程时，此时线程才得以真正执行，即进入到运行状态。注：就绪状态是进入到运行状态的唯一入口，也就是说，线程要想进入运行状态执行，首先必须处于就绪状态中；
• 阻塞状态（Blocked）：处于运行状态中的线程由于某种原因，暂时放弃对CPU的使用权，停止执行，此时进入阻塞状态，直到其进入到就绪状态，才 有机会再次被CPU调用以进入到运行状态。根据阻塞产生的原因不同，阻塞状态又可以分为三种：
  1. 等待阻塞：运行状态中的线程执行wait()方法，使本线程进入到等待阻塞状态；
  2. 同步阻塞 – 线程在获取synchronized同步锁失败(因为锁被其它线程所占用)，它会进入同步阻塞状态；
  3. 其他阻塞 – 通过调用线程的sleep()或join()或发出了I/O请求时，线程会进入到阻塞状态。当sleep()状态超时、join()等待线程终止或者超时、或者I/O处理完毕时，线程重新转入就绪状态。
• 死亡状态（Dead）：线程执行完了或者因异常退出了run()方法，该线程结束生命周期。

四、总结

线程有4种创建方式与5种状态。 😊

以上涉及到的Java源码为jdk1.8.0_171