Java线程生命周期详解-优快云博客

一.进程与线程

进程:一个应用程序（exe文件）。

单进程：一个时刻只能够执行一个应用程序。

多进程：操作系统能够同时执行多个应用程序。因为CPU在某一个时刻只能够被一个程序所使用，本质上是因为CPU在以一个飞快速度在各个进程（应用程序）之间进行切换。

线程:一个应用程序（进程）的执行分支（应用程序的分支功能）。
       线程与进程的区别：每个进程都需要操作系统为其分配独立的内存地址空间，而同一进程中的所有线程在同一块地址空间中工作，这些线程可以共享同一块内存和系统资源。

二.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：

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();

1. 继承Thread类，并重载run()方法；每个线程都能拥有独立的一份（数据不共享），但会受到java里面单继承（一个子类只能够去继承一个父类）的约束，不利于功能更深扩展。

2. 实现runnable接口，并调用Thread提供的构造函数。各个线程之间实现数据的共享，不仅可以实现多个接口（功能扩展丰富），还可以继承别的类。

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。

三、状态间的相互转变

1.创建并运行线程

      当调用start方法后，线程开始执行run方法中的代码。线程进入运行状态。可以通过Thread类的isAlive方法来判断线程是否处于运行状态。当线程处于运行状态时，isAlive返回true，当isAlive返回false时，可能线程处于等待状态，也可能处于停止状态。

2.挂起和唤醒线程

一但线程开始执行run方法，就会一直到这个run方法执行完成这个线程才退出。但在线程执行的过程中，可以通过两个方法使线程暂时停止执行。这两个方法是suspend和sleep。在使用suspend挂起线程后，可以通过resume方法唤醒线程。而使用sleep使线程休眠后，只能在设定的时间后使线程处于就绪状态（在线程休眠结束后，线程不一定会马上执行，只是进入了就绪状态，等待着系统进行调度）。

虽然suspend和resume可以很方便地使线程挂起和唤醒，但由于使用这两个方法可能会造成一些不可预料的事情发生，因此，这两个方法被标识为deprecated(抗议)标记，这表明在以后的jdk版本中这两个方法可能被删除，所以尽量不要使用这两个方法来操作线程。下面的代码演示了sleep、suspend和resume三个方法的使用。

3.终止线程的三种方法

     ①使用退出标志，使线程正常退出，也就是当run方法完成后线程终止。

     ②使用stop方法强行终止线程（这个方法不推荐使用，因为stop和suspend、resume一样，也可能发生不可预料的结果）。

     ③使用interrupt方法中断线程。

四、线程的几个方法：

     join()：等待此线程死亡后再继续，可使异步线程变为同步线程。

     interrupt()：中断线程，被中断线程会抛InterruptedException。

     线程通信：wait(),notify()：

     wait() 表示等待获取锁，执行了该方法的线程释放对象的锁，JVM会把该线程放到对象的等待池中，该线程等待其它线程唤醒。

notify() 执行该方法的线程唤醒在对象的等待池中等待的一个线程，JVM从对象的等待池中随机选择一个线程，把它转到对象的锁池中，使线程由阻塞队列进入就绪状态。

      sleep()：让当前正在执行的线程休眠，有一个用法可以代替yield函数——sleep(0)。

      yield()：暂停当前正在执行的线程对象，并执行其他线程。也就是交出CPU一段时间。

      sleep和yield区别：

1、sleep()方法会给其他线程运行的机会，而不考虑其他线程的优先级，因此会给较低线程一个运行的机会；yield()方法只会给相同优先级或者更高优先级的线程一个运行的机会。

2、当线程执行了sleep(long millis)方法后，将转到阻塞状态，参数millis指定睡眠时间；当线程执行了yield()方法后，将转到就绪状态。

3、sleep()方法声明抛出InterruptedException异常，而yield()方法没有声明抛出任何异常。

4、sleep()方法比yield()方法具有更好的移植性。

      如果希望明确地让一个线程给另外一个线程运行的机会，可以采取以下的办法之一：

1、调整各个线程的优先级；

2、让处于运行状态的线程调用Thread.sleep()方法；

3、让处于运行状态的线程调用Thread.yield()方法；

4、让处于运行状态的线程调用另一个线程的join()方法。

五、数据同步：

线程同步的特征：

1、如果一个同步代码块和非同步代码块同时操作共享资源，仍然会造成对共享资源的竞争。因为当一个线程执行一个对象的同步代码块时，其他的线程仍然可以执行对象的非同步代码块。（所谓的线程之间保持同步，是指不同的线程在执行同一个对象的同步代码块时，因为要获得对象的同步锁而互相牵制）；

2、每个对象都有唯一的同步锁；

3、在静态方法前面可以使用synchronized修饰符；

4、当一个线程开始执行同步代码块时，并不意味着必须以不间断的方式运行，进入同步代码块的线程可以执行Thread.sleep()或者执行Thread.yield()方法，此时它并不释放对象锁，只是把运行的机会让给其他的线程；

5、 Synchronized声明不会被继承，如果一个用synchronized修饰的方法被子类覆盖，那么子类中这个方法不在保持同步，除非用synchronized修饰。