本文详细介绍了Java中的线程、进程和线程调度的概念，阐述了多线程程序的优点，包括提高响应性和CPU利用率。接着，对比了通过继承Thread类和实现Runnable接口创建线程的两种方式，并分析了实现Runnable接口的优势。文章还列举了线程的生命周期和不同状态，以及相关的方法如start(),run(),join()等，并给出了示例代码。
目录
程序、进程与线程
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程序（program）：为完成特定任务，用某种语言编写的
一组指令的集合。即指一段静态的代码，静态对象。 -
进程（process）：程序的一次执行过程，或是正在内存中运行的应用程序。如：运行中的QQ，运行中的网易音乐播放器。
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每个进程都有一个独立的内存空间，系统运行一个程序即是一个进程从创建、运行到消亡的过程。（生命周期）
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程序是静态的，进程是动态的
-
进程作为
操作系统调度和分配资源的最小单位（亦是系统运行程序的基本单位），系统在运行时会为每个进程分配不同的内存区域。 -
现代的操作系统，大都是支持多进程的，支持同时运行多个程序。比如：现在我们上课一边使用编辑器，一边使用录屏软件，同时还开着画图板，dos窗口等软件。
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-
线程（thread）：进程可进一步细化为线程，是程序内部的
一条执行路径。一个进程中至少有一个线程。-
一个进程同一时间若
并行执行多个线程，就是支持多线程的。 -
线程作为
CPU调度和执行的最小单位。 -
一个进程中的多个线程共享相同的内存单元，它们从同一个堆中分配对象，可以访问相同的变量和对象。这就使得线程间通信更简便、高效。但多个线程操作共享的系统资源可能就会带来
安全的隐患。
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线程调度
-
分时调度
所有线程
轮流使用CPU 的使用权，并且平均分配每个线程占用 CPU 的时间。 -
抢占式调度
让
优先级高的线程以较大的概率优先使用 CPU。如果线程的优先级相同，那么会随机选择一个(线程随机性)，Java使用的为抢占式调度。
多线程程序的优点
背景：以单核CPU为例，只使用单个线程先后完成多个任务（调用多个方法），肯定比用多个线程来完成用的时间更短，为何仍需多线程呢？
多线程程序的优点：
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提高应用程序的响应。对图形化界面更有意义，可增强用户体验。
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提高计算机系统CPU的利用率
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改善程序结构。将既长又复杂的进程分为多个线程，独立运行，利于理解和修改
并行与并发
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并行（parallel）：指两个或多个事件在
同一时刻发生（同时发生）。指在同一时刻，有多条指令在多个CPU上同时执行。比如：多个人同时做不同的事。 -
并发（concurrency）：指两个或多个事件在
同一个时间段内发生。即在一段时间内，有多条指令在单个CPU上快速轮换、交替执行，使得在宏观上具有多个进程同时执行的效果。
创建和启动线程
概述
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Java语言的JVM允许程序运行多个线程，使用
java.lang.Thread类代表线程，所有的线程对象都必须是Thread类或其子类的实例。 -
Thread类的特性
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每个线程都是通过某个特定Thread对象的run()方法来完成操作的，因此把run()方法体称为
线程执行体。 -
通过该Thread对象的start()方法来启动这个线程，而非直接调用run()
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要想实现多线程，必须在主线程中创建新的线程对象。
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方式1：继承Thread类
Java通过继承Thread类来创建并启动多线程的步骤如下：
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定义Thread类的子类，并重写该类的run()方法，该run()方法的方法体就代表了线程需要完成的任务
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创建Thread子类的实例，即创建了线程对象
-
调用线程对象的start()方法来启动该线程
代码如下：
public class MyThread extends Thread {
//定义指定线程名称的构造方法
public MyThread(String name) {
//调用父类的String参数的构造方法，指定线程的名称
super(name);
}
/**
* 重写run方法，完成该线程执行的逻辑
*/
@Override
public void run() {
for (int i = 0; i < 10; i++) {
System.out.println(getName()+"：正在执行！"+i);
}
}
}测试类
public class TestMyThread {
public static void main(String[] args) {
//创建自定义线程对象1
MyThread mt1 = new MyThread("子线程1");
//开启子线程1
mt1.start();
//创建自定义线程对象2
MyThread mt2 = new MyThread("子线程2");
//开启子线程2
mt2.start();
//在主方法中执行for循环
for (int i = 0; i < 10; i++) {
System.out.println("main线程！"+i);
}
}
}注意：
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如果自己手动调用run()方法，那么就只是普通方法，没有启动多线程模式。
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run()方法由JVM调用，什么时候调用，执行的过程控制都有操作系统的CPU调度决定。
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想要启动多线程，必须调用start方法。
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一个线程对象只能调用一次start()方法启动，如果重复调用了，则将抛出以上的异常“
IllegalThreadStateException”。
方式2：实现Runnable接口
Java有单继承的限制，当我们无法继承Thread类时，那么该如何做呢？在核心类库中提供了Runnable接口，我们可以实现Runnable接口，重写run()方法，然后再通过Thread类的对象代理启动和执行我们的线程体run()方法
步骤如下：
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定义Runnable接口的实现类，并重写该接口的run()方法，该run()方法的方法体同样是该线程的线程执行体。
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创建Runnable实现类的实例，并以此实例作为Thread的target参数来创建Thread对象，该Thread对象才是真正 的线程对象。
-
调用线程对象的start()方法，启动线程。调用Runnable接口实现类的run方法。
代码如下：
public class MyRunnable implements Runnable {
@Override
public void run() {
for (int i = 0; i < 20; i++) {
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " " + i);
}
}
}测试类：
public class TestMyRunnable {
public static void main(String[] args) {
//创建自定义类对象 线程任务对象
MyRunnable mr = new MyRunnable();
//创建线程对象
Thread t = new Thread(mr, "长江");
t.start();
for (int i = 0; i < 20; i++) {
System.out.println("黄河 " + i);
}
}
}通过实现Runnable接口，使得该类有了多线程类的特征。所有的分线程要执行的代码都在run方法里面。
在启动的多线程的时候，需要先通过Thread类的构造方法Thread(Runnable target) 构造出对象，然后调用Thread对象的start()方法来运行多线程代码。
实际上，所有的多线程代码都是通过运行Thread的start()方法来运行的。因此，不管是继承Thread类还是实现 Runnable接口来实现多线程，最终还是通过Thread的对象的API来控制线程的，熟悉Thread类的API是进行多线程编程的基础。
说明：Runnable对象仅仅作为Thread对象的target，Runnable实现类里包含的run()方法仅作为线程执行体。 而实际的线程对象依然是Thread实例，只是该Thread线程负责执行其target的run()方法。
new Thread("新的线程！"){
@Override
public void run() {
for (int i = 0; i < 10; i++) {
System.out.println(getName()+"：正在执行！"+i);
}
}
}.start();new Thread(new Runnable(){
@Override
public void run() {
for (int i = 0; i < 10; i++) {
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"：" + i);
}
}
}).start();对比两种方式
联系
Thread类实际上也是实现了Runnable接口的类。即：
public class Thread extends Object implements Runnable区别
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继承Thread：线程代码存放Thread子类run方法中。
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实现Runnable：线程代码存在接口的子类的run方法。
实现Runnable接口比继承Thread类所具有的优势
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避免了单继承的局限性
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多个线程可以共享同一个接口实现类的对象，非常适合多个相同线程来处理同一份资源。
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增加程序的健壮性，实现解耦操作，代码可以被多个线程共享，代码和线程独立。
类的常用结构
构造器
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public Thread() :分配一个新的线程对象。
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public Thread(String name) :分配一个指定名字的新的线程对象。
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public Thread(Runnable target) :指定创建线程的目标对象，它实现了Runnable接口中的run方法
-
public Thread(Runnable target,String name) :分配一个带有指定目标新的线程对象并指定名字。
常用方法系列1
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public void run() :此线程要执行的任务在此处定义代码。
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public void start() :导致此线程开始执行; Java虚拟机调用此线程的run方法。
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public String getName() :获取当前线程名称。
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public void setName(String name)：设置该线程名称。
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public static Thread currentThread() :返回对当前正在执行的线程对象的引用。在Thread子类中就是this，通常用于主线程和Runnable实现类
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public static void sleep(long millis) :使当前正在执行的线程以指定的毫秒数暂停（暂时停止执行）。
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public static void yield()：yield只是让当前线程暂停一下，让系统的线程调度器重新调度一次，希望优先级与当前线程相同或更高的其他线程能够获得执行机会，但是这个不能保证，完全有可能的情况是，当某个线程调用了yield方法暂停之后，线程调度器又将其调度出来重新执行。
常用方法系列2
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public final boolean isAlive()：测试线程是否处于活动状态。如果线程已经启动且尚未终止，则为活动状态。
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void join() ：等待该线程终止。
void join(long millis) ：等待该线程终止的时间最长为 millis 毫秒。如果millis时间到，将不再等待。
void join(long millis, int nanos) ：等待该线程终止的时间最长为 millis 毫秒 + nanos 纳秒。
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public final void stop()：
已过时，不建议使用。强行结束一个线程的执行，直接进入死亡状态。run()即刻停止，可能会导致一些清理性的工作得不到完成，如文件，数据库等的关闭。同时，会立即释放该线程所持有的所有的锁，导致数据得不到同步的处理，出现数据不一致的问题。 -
void suspend() / void resume() : 这两个操作就好比播放器的暂停和恢复。二者必须成对出现，否则非常容易发生死锁。suspend()调用会导致线程暂停，但不会释放任何锁资源，导致其它线程都无法访问被它占用的锁，直到调用resume()。
已过时，不建议使用。
常用方法系列3
每个线程都有一定的优先级，同优先级线程组成先进先出队列（先到先服务），使用分时调度策略。优先级高的线程采用抢占式策略，获得较多的执行机会。每个线程默认的优先级都与创建它的父线程具有相同的优先级。
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Thread类的三个优先级常量：
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MAX_PRIORITY（10）：最高优先级
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MIN _PRIORITY （1）：最低优先级
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NORM_PRIORITY （5）：普通优先级，默认情况下main线程具有普通优先级。
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public final int getPriority() ：返回线程优先级
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public final void setPriority(int newPriority) ：改变线程的优先级，范围在[1,10]之间。
练习：获取main线程对象的名称和优先级。
声明一个匿名内部类继承Thread类，重写run方法，在run方法中获取线程名称和优先级。设置该线程优先级为最高优先级并启动该线程。
public static void main(String[] args) {
Thread t = new Thread(){
public void run(){
System.out.println(getName() + "的优先级：" + getPriority());
}
};
t.setPriority(Thread.MAX_PRIORITY);
t.start();
System.out.println(Thread.currentThread().getName() +"的优先级：" + Thread.currentThread().getPriority());
}案例：
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声明一个匿名内部类继承Thread类，重写run方法，实现打印[1,100]之间的偶数，要求每隔1秒打印1个偶数。
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声明一个匿名内部类继承Thread类，重写run方法，实现打印[1,100]之间的奇数，
-
当打印到5时，让奇数线程暂停一下，再继续。
-
当打印到5时，让奇数线程停下来，让偶数线程执行完再打印。
-
package com.atguigu.api;
public class TestThreadStateChange {
public static void main(String[] args) {
Thread te = new Thread() {
@Override
public void run() {
for (int i = 2; i <= 100; i += 2) {
System.out.println("偶数线程：" + i);
try {
Thread.sleep(1000);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
};
te.start();
Thread to = new Thread() {
@Override
public void run() {
for (int i = 1; i <= 100; i += 2) {
System.out.println("奇数线程：" + i);
if (i == 5) {
// Thread.yield();
try {
te.join();
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
}
};
to.start();
}
}多线程的生命周期
Java语言使用Thread类及其子类的对象来表示线程，在它的一个完整的生命周期中通常要经历如下一些状态：
JDK1.5之前：5种状态
线程的生命周期有五种状态：新建（New）、就绪（Runnable）、运行（Running）、阻塞（Blocked）、死亡（Dead）。CPU需要在多条线程之间切换，于是线程状态会多次在运行、阻塞、就绪之间切换。
1.新建
当一个Thread类或其子类的对象被声明并创建时，新生的线程对象处于新建状态。此时它和其他Java对象一样，仅仅由JVM为其分配了内存，并初始化了实例变量的值。此时的线程对象并没有任何线程的动态特征，程序也不会执行它的线程体run()。
2.就绪
但是当线程对象调用了start()方法之后，就不一样了，线程就从新建状态转为就绪状态。JVM会为其创建方法调用栈和程序计数器，当然，处于这个状态中的线程并没有开始运行，只是表示已具备了运行的条件，随时可以被调度。至于什么时候被调度，取决于JVM里线程调度器的调度。
注意：
程序只能对新建状态的线程调用start()，并且只能调用一次，如果对非新建状态的线程，如已启动的线程或已死亡的线程调用start()都会报错IllegalThreadStateException异常。
3.运行
如果处于就绪状态的线程获得了CPU资源时，开始执行run()方法的线程体代码，则该线程处于运行状态。如果计算机只有一个CPU核心，在任何时刻只有一个线程处于运行状态，如果计算机有多个核心，将会有多个线程并行(Parallel)执行。
当然，美好的时光总是短暂的，而且CPU讲究雨露均沾。对于抢占式策略的系统而言，系统会给每个可执行的线程一个小时间段来处理任务，当该时间用完，系统会剥夺该线程所占用的资源，让其回到就绪状态等待下一次被调度。此时其他线程将获得执行机会，而在选择下一个线程时，系统会适当考虑线程的优先级。
4.阻塞
当在运行过程中的线程遇到如下情况时，会让出 CPU 并临时中止自己的执行，进入阻塞状态：
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线程调用了sleep()方法，主动放弃所占用的CPU资源；
-
线程试图获取一个同步监视器，但该同步监视器正被其他线程持有；
-
线程执行过程中，同步监视器调用了wait()，让它等待某个通知（notify）；
-
线程执行过程中，同步监视器调用了wait(time)
-
线程执行过程中，遇到了其他线程对象的加塞（join）；
-
线程被调用suspend方法被挂起（已过时，因为容易发生死锁）；
当前正在执行的线程被阻塞后，其他线程就有机会执行了。针对如上情况，当发生如下情况时会解除阻塞，让该线程重新进入就绪状态，等待线程调度器再次调度它：
-
线程的sleep()时间到；
-
线程成功获得了同步监视器；
-
线程等到了通知(notify)；
-
线程wait的时间到了
-
加塞的线程结束了；
-
被挂起的线程又被调用了resume恢复方法（已过时，因为容易发生死锁）；
5.死亡
线程会以以下三种方式之一结束，结束后的线程就处于死亡状态：
-
run()方法执行完成，线程正常结束
-
线程执行过程中抛出了一个未捕获的异常（Exception）或错误（Error）
-
直接调用该线程的stop()来结束该线程（已过时）
JDK1.5及之后：6种状态
在java.lang.Thread.State的枚举类中这样定义：
public enum State {
NEW,
RUNNABLE,
BLOCKED,
WAITING,
TIMED_WAITING,
TERMINATED;
}-
NEW（新建）：线程刚被创建，但是并未启动。还没调用start方法。 -
RUNNABLE（可运行）：这里没有区分就绪和运行状态。因为对于Java对象来说，只能标记为可运行，至于什么时候运行，不是JVM来控制的了，是OS来进行调度的，而且时间非常短暂，因此对于Java对象的状态来说，无法区分。 -
Teminated（被终止）：表明此线程已经结束生命周期，终止运行。 -
重点说明，根据Thread.State的定义，阻塞状态分为三种：
BLOCKED、WAITING、TIMED_WAITING。-
BLOCKED（锁阻塞）：在API中的介绍为：一个正在阻塞、等待一个监视器锁（锁对象）的线程处于这一状态。只有获得锁对象的线程才能有执行机会。-
比如，线程A与线程B代码中使用同一锁，如果线程A获取到锁，线程A进入到Runnable状态，那么线程B就进入到Blocked锁阻塞状态。
-
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TIMED_WAITING（计时等待）：在API中的介绍为：一个正在限时等待另一个线程执行一个（唤醒）动作的线程处于这一状态。-
当前线程执行过程中遇到Thread类的
sleep或join，Object类的wait，LockSupport类的park方法，并且在调用这些方法时，设置了时间，那么当前线程会进入TIMED_WAITING，直到时间到，或被中断。
-
-
WAITING（无限等待）：在API中介绍为：一个正在无限期等待另一个线程执行一个特别的（唤醒）动作的线程处于这一状态。-
当前线程执行过程中遇到遇到Object类的
wait，Thread类的join，LockSupport类的park方法，并且在调用这些方法时，没有指定时间，那么当前线程会进入WAITING状态，直到被唤醒。-
通过Object类的wait进入WAITING状态的要有Object的notify/notifyAll唤醒；
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通过Condition的await进入WAITING状态的要有Condition的signal方法唤醒；
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通过LockSupport类的park方法进入WAITING状态的要有LockSupport类的unpark方法唤醒
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通过Thread类的join进入WAITING状态，只有调用join方法的线程对象结束才能让当前线程恢复；
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说明：当从WAITING或TIMED_WAITING恢复到Runnable状态时，如果发现当前线程没有得到监视器锁，那么会立刻转入BLOCKED状态。
注：以上数据资料均来自尚硅谷
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