并发编程系列（一）：线程基础-优快云博客

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/OpenWorld1/article/details/102724183

一、线程生命周期
通过start方法启动线程，当run()方法执行完毕，线程生命周期即将终止

线程6种状态

NEW：初始状态，线程被创建，还没调start方法
RUNNING：运行状态，就绪ready和运行两种统一称为“运行中”
WAITING：等待状态
TIME_WAITING：超时等待状态，超市以后自动返回
TERMINATED：终止状态，表示线程执行完毕
BLOCKED：阻塞状态表示线程进入等待状态，也就是线程因为某些原因放弃了CPU的使用权，有如下几种情况

等待阻塞：运行线程调用了wait方法，jvm会把当前线程放入等待队列列
同步阻塞：当前线程获取对象同步锁时，锁已被其他线程占用，jvm会把当前线程放入锁池
其他阻塞：运行线程执行Thread.sleep或者t.join()方法，或是发出I/O请求，jvm会把当前线程设置为阻塞状态，当sleep结束、join线程终止、io处理完毕则线程恢复

线程状态查看

通过jps命令查看当前环境下运行的所有java进程pid
通过stack pid命令查询当前线程的状态。jstack是java虚拟机自带的一个堆栈跟踪工具，用于打印java进程ID，core file或远程调试服务的java堆栈信息。

二、线程启动原理

问题：为什么用start方法，而不直接执行run方法？在JVM层面创建线程，并在线程的start里面调用了run方法

进入start方法源码，内部调用了native方法start0()，start0是在Thread静态块中注册的
在这里插入图片描述
registerNative方法定义在Thread.c文件中，其定义了各操作系统平台要用的关于线程的公共数据和操作。
参照地址Thread.c文件内容

在java虚拟机中，首先创建一个和平台相关的java线程，通过操作系统启动start方法，在该方法中最终会调用到run方法

jvm源码查看Hotspot源码

三、线程终止

问题：如何终止一个线程？

stop()，过时方法。使用该方法结束线程不会保证线程资源正常释放，可能出现一些不确定的状态

1、线程中断方法interrupt()
通过在线程外部调用interrupt方法，向线程发出中断信号，告诉线程可以中断了，但何时中断取决于线程自己。
线程通过自身的isInterrupted()判断，是否被中断。
eg.

public class InterruptDemo {
    private static int i;
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        Thread thread = new Thread(()->{
            // 默认情况isInterrupted返回false，通过thread.interrupt()变成true
            while (!Thread.currentThread().isInterrupted()) {
                i++;
            }
            System.out.println("Num: " + i);
        }, "interruptDemo");

        thread.start();
        TimeUnit.SECONDS.sleep(1);
        thread.interrupt(); // 加和不加的效果
    }
}

通过标识位或中断操作，使线程终止前，有机会去清理资源，而不是武断的将线程停止,这种方式更优雅。

2、线程静态方法Thread.interrupted()
外面线程thread.interrupt()，设置中断标识，告诉线程可以终止了。
线程内部通过Thread.interrupted()，将线程标识状态复位。
eg.

public class InterruptDemo2 {
    private static int i;
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        Thread thread = new Thread(()->{
            while (true) {
                if(Thread.currentThread().isInterrupted()) {
                    System.out.println("before: " +
                            Thread.currentThread().isInterrupted());
                    Thread.interrupted(); //对线程复位，由true—>false
                    System.out.println("after: " +
                            Thread.currentThread().isInterrupted());

                }
            }

        }, "interruptDemo");

        thread.start();
        TimeUnit.SECONDS.sleep(1);
        thread.interrupt();
    }
}

3.其他情况复位（被动复位）
对于抛出InterruptedException异常的方法，JVM辉县把中断标识清除，然后才抛出InterruptedException异常，这个时候如果调用isInterrupted方法，会返回false
eg1.正常中断，状态为true

public class InterruptDemo3 {
    private static int i;
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        Thread thread = new Thread(()->{
            while (!Thread.currentThread().isInterrupted()) {
                i++;
            }
            System.out.println("Num: " + i);
        }, "interruptDemo");

        thread.start();
        TimeUnit.SECONDS.sleep(1);
        thread.interrupt();
        System.out.println("interrupt state: " + thread.isInterrupted());
    }
}

eg2.中断抛异常，状态为false

public class InterruptDemo4 {
    private static int i;
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        Thread thread = new Thread(()->{
            while (!Thread.currentThread().isInterrupted()) {
                try {
                    TimeUnit.SECONDS.sleep(1);
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                    break;
                }
            }
            System.out.println("Num: " + i);
        }, "interruptDemo");

        thread.start();
        TimeUnit.SECONDS.sleep(1);
        thread.interrupt(); 
        System.out.println("interrupt state: " + thread.isInterrupted());
    }
}

4.复位原因
复位：自身没有真正中断，所以线程内部会复位，什么时候中断取决于自身

两个作用：
（1）返回当前中断标识true
（2）对中断标识复位，表明响应过中断请求

5.中断原理
（1）interrupt方法内部原理
java源码会调用native方法interrupt0，在java虚拟机中会调用平台的interrupt方法，在文件os_*.cpp中，不同平台会使用不同的文件，因为java是跨平台的，最后通过set_interrupted()方法设置中断标识为true

（2）isInterrupted()
若中断标识为true，则先清除中断标识，也即通过set_interrupted()方法将中断标识还原，并抛出异常InterruptedException