Java 线程的5种状态和3种基本创建形式

一.线程的生命周期及五种基本状态

关于Java中线程的生命周期，首先看一下下面这张较为经典的图：

上图中基本上囊括了Java中多线程各重要知识点。掌握了上图中的各知识点，Java中的多线程也就基本上掌握了。主要包括：

Java线程具有五中基本状态

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。

二. Java多线程的创建及启动

Java中线程的创建常见有如三种基本形式

1.继承Thread类，重写该类的run()方法。

package com.example.thread.service;

import lombok.extern.slf4j.Slf4j;

@Slf4j
public class MyThread extends  Thread {

    @Override
    public void run() {
        for (int i = 0; i < 5; i++) {
            log.info(Thread.currentThread().getName() + "#MyThread:"+Thread.currentThread().getId());
        }
    }

}

    public void TestThread() {
        for (int i = 0; i < 5; i++) {
            log.info(Thread.currentThread().getName() + "#test:" + Thread.currentThread().getId());
            if (i == 3) {
                Thread myThread1 = new MyThread();     // 创建一个新的线程  myThread1  此线程进入新建状态
                Thread myThread2 = new MyThread();
                myThread1.start();                     // 调用start()方法使得线程进入就绪状态
                myThread2.start();
            }
        }
    }

　　如上所示，继承Thread类，通过重写run()方法定义了一个新的线程类MyThread，其中run()方法的方法体代表了线程需要完成的任务，称之为线程执行体。当创建此线程类对象时一个新的线程得以创建，并进入到线程新建状态。通过调用线程对象引用的start()方法，使得该线程进入到就绪状态，此时此线程并不一定会马上得以执行，这取决于CPU调度时机。

2.实现Runnable接口，并重写该接口的run()方法，该run()方法同样是线程执行体，创建Runnable实现类的实例，并以此实例作为Thread类的target来创建Thread对象，该Thread对象才是真正的线程对象。

package com.example.thread.service;

import lombok.extern.slf4j.Slf4j;

@Slf4j
public class MyRunnable implements Runnable {

    @Override
    public void run() {
        for (int i = 0; i < 5; i++) {
            log.info(Thread.currentThread().getName() + "#MyRunnable:"+Thread.currentThread().getId());
        }
    }
}

public void TestRunnable() {
        for (int i = 0; i < 5; i++) {
            log.info(Thread.currentThread().getName() + "#TestRunnable:" + Thread.currentThread().getId());
            if (i == 3) {
                Runnable myRunnable = new MyRunnable(); // 创建一个Runnable实现类的对象
                Thread myThread1 = new Thread(myRunnable);     // 将myRunnable作为Thread  target创建新的线程
                Thread myThread2 = new Thread(myRunnable);
                myThread1.start();                     // 调用start()方法使得线程进入就绪状态
                myThread2.start();
            }
        }
    }

3.使用Callable和Future接口创建线程。具体是创建Callable接口的实现类，并实现clall()方法。并使用FutureTask类来包装Callable实现类的对象，且以此FutureTask对象作为Thread对象的target来创建线程。

package com.example.thread.service;

import lombok.extern.slf4j.Slf4j;

import java.util.concurrent.Callable;

@Slf4j
public class MyCallable implements Callable<Integer> {

    //call方法具有返回值
    @Override
    public Integer call() throws Exception {
        int sum=0;
        for (int i=0;i<5;i++)
        {
            log.info(Thread.currentThread().getName() + "#MyCallable:"+Thread.currentThread().getId());
            sum+=i;
        }
        return sum;
    }
}

    public int TestCallable() {
        Callable<Integer> myCallable = new MyCallable();//创建MyCallable对象
        FutureTask<Integer> ft = new FutureTask<>(myCallable);//使用FutureTask包装myCallable对象
        for (int i = 0; i < 5; i++) {
            log.info(Thread.currentThread().getName() + "#TestCallable:" + Thread.currentThread().getId());
            if (i == 3) {
                Thread thread = new Thread(ft);     // 使用FutureTask作为Thread对象  target创建新的线程
                thread.start();                     // 线程进入就绪状态
            }
        }
        log.info("主线程for循环执行完毕..");
        try {
            int result = ft.get();//取得新创建线程call方法的返回值
            return result;
        } catch (Exception ex) {
            log.error(ex.getMessage());
        }
        return -1;
    }

　　首先，我们发现，在实现Callable接口中，此时不再是run()方法了，而是call()方法，此call()方法作为线程执行体，同时还具有返回值！在创建新的线程时，是通过FutureTask来包装MyCallable对象，同时作为了Thread对象的target。那么看下FutureTask类的定义：

public class FutureTask<V> implements RunnableFuture<V> {
    /*
     * Revision notes: This differs from previous versions of this
     * class that relied on AbstractQueuedSynchronizer, mainly to
     * avoid surprising users about retaining interrupt status during
     * cancellation races. Sync control in the current design relies
     * on a "state" field updated via CAS to track completion, along
     * with a simple Treiber stack to hold waiting threads.
     *
     * Style note: As usual, we bypass overhead of using
     * AtomicXFieldUpdaters and instead directly use Unsafe intrinsics.
     */
}

public interface RunnableFuture<V> extends Runnable, Future<V> {
    /**
     * Sets this Future to the result of its computation
     * unless it has been cancelled.
     */
    void run();
}

　　于是，我们发现FutureTask类实际上是同时实现了Runnable和Future接口，由此才使得其具有Future和Runnable双重特性。通过Runnable特性，可以作为Thread对象的target，而Future特性，使得其可以取得新创建线程中的call()方法的返回值。

执行下此程序，我们发现sum = 10永远都是最后输出的。而“主线程for循环执行完毕..”则很可能是在子线程循环中间输出。由CPU的线程调度机制，我们知道，“主线程for循环执行完毕..”的输出时机是没有任何问题的，那么为什么sum =10会永远最后输出呢？

原因在于通过ft.get()方法获取子线程call()方法的返回值时，当子线程此方法还未执行完毕，ft.get()方法会一直阻塞，直到call()方法执行完毕才能取到返回值。

上述主要讲解了三种常见的线程创建方式，对于线程的启动而言，都是调用线程对象的start()方法，需要特别注意的是：不能对同一线程对象两次调用start()方法。

　　实例下载：https://download.csdn.net/download/haojuntu/14040397

　　转载：https://www.cnblogs.com/lwbqqyumidi/p/3804883.html

posted @ 2021-01-07 17:08 低调码农哥! 阅读(362) 评论(0) 收藏举报

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