Java并发编程之线程常用方法_java穿件线程-优快云博客

本文深入解析了进程和线程的概念、区别、协作方式、并行与并发在单核和多核CPU上的应用，以及Java线程的创建、调度与异步操作。重点探讨了线程通信、优先级、中断与同步，以及如何利用多线程提高程序效率和避免阻塞。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

进程与线程

进程

程序由指令和数据组成，但这些指令要运行，数据要读写，就必须将指令加载至 CPU，数据加载至内存。在
指令运行过程中还需要用到磁盘、网络等设备。进程就是用来加载指令、管理内存、管理 IO 的
当一个程序被运行，从磁盘加载这个程序的代码至内存，这时就开启了一个进程。
进程就可以视为程序的一个实例。大部分程序可以同时运行多个实例进程（例如记事本、画图、浏览器
等），也有的程序只能启动一个实例进程（例如微信、网易云音乐等）

线程

一个进程之内可以分为一到多个线程。
一个线程就是一个指令流，将指令流中的一条条指令以一定的顺序交给 CPU 执行
Java 中，线程作为最小调度单位，进程作为资源分配的最小单位。在 windows 中进程是不活动的，只是作
为线程的容器

二者对比

进程基本上相互独立的，而线程存在于进程内，是进程的一个子集
进程拥有共享的资源，如内存空间等，供其内部的线程共享
进程间通信较为复杂
- 同一台计算机的进程通信称为 IPC（Inter-process communication）
- 不同计算机之间的进程通信，需要通过网络，并遵守共同的协议，例如 HTTP
线程通信相对简单，因为它们共享进程内的内存，一个例子是多个线程可以访问同一个共享变量
线程更轻量，线程上下文切换成本一般上要比进程上下文切换低

并行与并发

单核 cpu 下，线程实际还是串行执行的。操作系统中有一个组件叫做任务调度器，将 cpu 的时间片（windows
下时间片最小约为 15 毫秒）分给不同的程序使用，只是由于 cpu 在线程间（时间片很短）的切换非常快，人类感
觉是同时运行的。总结为一句话就是：微观串行，宏观并行，
一般会将这种线程轮流使用 CPU 的做法称为并发， concurrent

CPU	时间片 1	时间片 2	时间片 3	时间片 4
core	线程 1	线程 2	线程 3	线程 4

多核 cpu下，每个核（core）都可以调度运行线程，这时候线程可以是并行的。

CPU	时间片 1	时间片 2	时间片 3	时间片 4
core 1	线程 1	线程 2	线程 3	线程 1
core 2	线程 2	线程 4	线程 2	线程 4

引用 Rob Pike 的一段描述：

并发（concurrent）是同一时间应对（dealing with）多件事情的能力
并行（parallel）是同一时间动手做（doing）多件事情的能力

例子

家庭主妇做饭、打扫卫生、给孩子喂奶，她一个人轮流交替做这多件事，这时就是并发
家庭主妇雇了个保姆，她们一起这些事，这时既有并发，也有并行（这时会产生竞争，例如锅只有一口，一
个人用锅时，另一个人就得等待）
雇了3个保姆，一个专做饭、一个专打扫卫生、一个专喂奶，互不干扰，这时是并行

多线程应用之异步调用

以调用方角度来讲，如果

需要等待结果返回，才能继续运行就是同步
不需要等待结果返回，就能继续运行就是异步

ps：同步在多线程中还有另外一层意思，即让多个线程步调一致。

设计
多线程可以让方法执行变为异步的（即不要巴巴干等着）比如说读取磁盘文件时，假设读取操作花费了 5 秒钟，如果没有线程调度机制，这 5 秒 cpu 什么都做不了，其它代码都得暂停…
应用

比如在项目中，视频文件需要转换格式等操作比较费时，这时开一个新线程处理视频转换，避免阻塞主线程
tomcat 的异步 servlet 也是类似的目的，让用户线程处理耗时较长的操作，避免阻塞 tomcat 的工作线程
ui 程序中，开线程进行其他操作，避免阻塞 ui 线程

多线程应用之异步调用

充分利用多核 cpu 的优势，提高运行效率。想象下面的场景，执行 3 个计算，最后将计算结果汇总。

计算 1 花费 10 ms
计算 2 花费 11 ms
计算 3 花费 9 ms
将全部结果汇总需要 1 ms

如果是串行执行，那么总共花费的时间是 10 + 11 + 9 + 1 = 31ms
但如果是四核 cpu，各个核心分别使用线程 1 执行计算 1，线程 2 执行计算 2，线程 3 执行计算 3，那么 3 个
线程是并行的，花费时间只取决于最长的那个线程运行的时间，即 11ms 最后加上汇总时间只会花费 12ms

**注意：**需要在多核 cpu 才能提高效率，单核仍然时是轮流执行

总结

单核 cpu 下，多线程不能实际提高程序运行效率，只是为了能够在不同的任务之间切换，不同线程轮流使用
cpu ，不至于一个线程总占用 cpu，别的线程没法干活
多核 cpu 可以并行跑多个线程，但能否提高程序运行效率还是要分情况的

有些任务，经过精心设计，将任务拆分，并行执行，当然可以提高程序的运行效率。但不是所有计算任
务都能拆分。
也不是所有任务都需要拆分，任务的目的如果不同，谈拆分和效率没啥意义

IO 操作不占用 cpu，只是我们一般拷贝文件使用的是【阻塞 IO】，这时相当于线程虽然不用 cpu，但需要一
直等待 IO 结束，没能充分利用线程。所以才有后面的【非阻塞 IO】和【异步 IO】优化

Java线程

创建和运行线程

在Java 中,创建一个线程就是创建一个Thread 类(子类)的对象(实例).

Thread 类有两个常用的构造方法:Thread()与Thread(Runnable).对应的创建线程的两种方式:

定义Thread 类的子类
定义一个Runnable 接口的实现类

这两种创建线程的方式没有本质的区别

Thread 类

// 定义类继承Thread
class Tests extends Thread{


    @Override
    // 重写Thread 父类中的run()
    public void run() {
        // run()方法体中的代码就是子线程要执行的任务
        System.out.println("这是子线程输出语句");
    }

    public static void main(String[] args) {
        /*
        创建多线程步骤
        1)定义类继承Thread
        2)重写Thread 父类中的run()
        3)创建子线程对象
        4)启动线程

        调用线程的start()方法来启动线程,
        启动线程的实质就是请求JVM 运行相应的线程,这个线程具体在什么时候运行由线程调度器(Scheduler)决定
            注意:
            start()方法调用结束并不意味着子线程开始运行
            新开启的线程会执行run()方法
            如果开启了多个线程,start()调用的顺序并不一定就是线程启动的顺序
            多线程运行结果与代码执行顺序或调用顺序无关
         */
        // 创建子线程对象  构造方法的参数是给线程指定名字，推荐
        Tests tests = new Tests("tests");
        // 启动线程
        tests.start();
        System.out.println("main方法输出语句执行完毕");
    }
}

直接使用Thread 类

public static void main(String[] args) {
        // 构造方法的参数是给线程指定名字
        Thread thread = new Thread("thread") {
            @Override
            public void run() {
                System.out.println("hello thread");
            }
        };
        thread.run();
    }

其输出结果

main方法输出语句执行完毕
这是子线程输出语句
我们可以看出,子线程的输出语句在mian方法的输出语句之后,进一步验证了'多线程运行结果与代码执行顺序或调用顺序无关'

使用 Runnable 配合 Thread

把【线程】和【任务】（要执行的代码）分开

Thread 代表线程
Runnable 可运行的任务（线程要执行的代码）

Runnable runnable = new Runnable() {
public void run(){
	// 要执行的任务
	}
};
// 创建线程对象
Thread t = new Thread( runnable );
// 启动线程
t.start();

例如：

// 创建任务对象
Runnable task2 = new Runnable() {
@Override
public void run() {
	log.debug("hello");
	}
};
// 参数1 是任务对象; 参数2 是线程名字，推荐
Thread t2 = new Thread(task2, "t2");
t2.start();

Java 8 以后可以使用 lambda 精简代码

// 创建任务对象
Runnable task2 = () -> log.debug("hello");
// 参数1 是任务对象; 参数2 是线程名字，推荐
Thread t2 = new Thread(task2, "t2");
t2.start();

// 或者
Thread t2 = new Thread(() -> log.debug("hello"), "t2");
t2.start();

// 或者
new Thread(()->{
    System.out.println("hello");
}).start();

Thread 与 Runnable 的关系

方法1 是把线程和任务合并在了一起，方法2 是把线程和任务分开了
用 Runnable 更容易与线程池等高级 API 配合
用 Runnable 让任务类脱离了 Thread 继承体系，更灵活

FutureTask 配合 Thread

FutureTask 能够接收 Callable 类型的参数，用来处理有返回结果的情况

    public static void main(String[] args) throws ExecutionException, InterruptedException {
        // 创建任务对象，该任务对象存在返回值，可以被其他线程所用
        FutureTask<Integer> task3 = new FutureTask<>(() -> {
            log.debug("hello");
            return 100;
        });
        // 参数1 是任务对象; 参数2 是线程名字，推荐
        new Thread(task3, "t3").start();
        // 运行到get()方法时，主线程阻塞，同步等待 task 执行完毕的结果才会执行
        Integer result = task3.get();
        log.debug("结果是:{}", result);
    }

查看进程线程的方法

windows

任务管理器可以查看进程和线程数，也可以用来杀死进程
tasklist 查看进程
taskkill 杀死进程
tasklist | findstr ‘进程名’

taskkill /F /PID &lt;PID&gt;  /F 强制执行

linux

ps -fe 查看所有进程
ps -fe | grep ‘进程名’ 根据进程名查看进程
ps -fT -p <PID> 查看某个进程（PID）的所有线程
kill PID 杀死进程
top 每隔一段时间查看进程信息
top -H -p <PID> 查看某个进程（PID）的所有线程

Java

jps 命令查看所有 Java 进程
jstack <PID> 查看某个 Java 进程（PID）的所有线程状态
jconsole 来查看某个 Java 进程中线程的运行情况（图形界面）

jconsole 远程监控配置

需要以如下方式运行你的 java 类

java -Djava.rmi.server.hostname=`ip地址` -Dcom.sun.management.jmxremote -
Dcom.sun.management.jmxremote.port=`连接端口` -Dcom.sun.management.jmxremote.ssl=是否安全连接 -Dcom.sun.management.jmxremote.authenticate=是否认证 java类

例如：

java -Djava.rmi.server.hostname=192.169.1.1 -Dcom.sun.management.jmxremote -
Dcom.sun.management.jmxremote.port=123 -Dcom.sun.management.jmxremote.ssl=false -Dcom.sun.management.jmxremote.authenticate=false test

然后在cmd中输入jconsole来启动jconsole远程监控

原理之线程运行

栈与栈帧

Java Virtual Machine Stacks （Java 虚拟机栈）
我们都知道 JVM 中由堆、栈、方法区所组成，其中栈内存是给谁用的呢？其实就是线程，每个线程启动后，虚拟机就会为其分配一块栈内存。

每个栈由多个栈帧（Frame）组成，对应着每次方法调用时所占用的内存
每个线程只能有一个活动栈帧，对应着当前正在执行的那个方法

线程上下文切换（Thread Context Switch）

因为以下一些原因导致 cpu 不再执行当前的线程，转而执行另一个线程的代码

线程的 cpu 时间片用完
垃圾回收
有更高优先级的线程需要运行
线程自己调用了 sleep、yield、wait、join、park、synchronized、lock 等方法

当 Context Switch 发生时，需要由操作系统保存当前线程的状态，并恢复另一个线程的状态，Java 中对应的概念
就是程序计数器（Program Counter Register），它的作用是记住下一条 jvm 指令的执行地址，是线程私有的

状态包括程序计数器、虚拟机栈中每个栈帧的信息，如局部变量、操作数栈、返回地址等
Context Switch 频繁发生会影响性能

线程常见方法

常见方法

方法名	static	功能说名	注意事项
start()	false	启动一个新线程，在新的线程运行 run 方法中的代码	start 方法只是让线程进入就绪，里面代码不一定立刻运行（CPU 的时间片还没分给它）。每个线程对象的start方法只能调用一次，如果调用了多次会出现IllegalThreadStateException
run()	false	新线程启动后会调用的方法	如果在构造 Thread 对象时传递了 Runnable 参数，则线程启动后会调用 Runnable 中的 run 方法，否则默认不执行任何操作。但可以创建 Thread 的子类对象，来覆盖默认行为
join()	false	等待线程运行结束
join(long n)	false	等待线程运行结束,最多等待 n毫秒
getId()	false	获取线程长整型的 id	id唯一
getName()	false	获取线程名
setName(String)	false	修改线程名
getPriority()	false	获取线程优先级
setPriority(int)	false	修改线程优先级	java中规定线程优先级是1~10 的整数，较大的优先级能提高该线程被 CPU 调度的机率
getState()	false	获取线程状态	Java 中线程状态是用 6 个 enum 表示，分别为： NEW,新建状态，尚未启动的线程处于此状态 RUNNABLE,在Java虚拟机中执行的线程处于此状态 BLOCKED,被阻塞等待监视器锁定的线程处于此状态。 WAITING,正在等待另一个线程执行特定动作的线程处于此状态。 TIMED_WAITING, 正在等待另一个线程执行动作达到指定等待时间的线程处于此状态。 TERMINATED，已退出的线程处于此状态。
isInterrupted()	false	判断是否被打断	不会清除 `打断标记`
isAlive()	false	线程是否存活（还没有运行完毕）
interrupt()	false	打断线程	如果被打断线程正在 sleep，wait，join 会导致被打断的线程抛出 InterruptedException，并清除打断标记；如果打断的正在运行的线程，则会设置打断标记；park 的线程被打断，也会设置打断标记
interrupted()	true	判断当前线程是否被打断	会清除 `打断标记`
currentThread()	true	获取当前正在执行的线程
sleep(long n)	true	让当前执行的线程休眠n毫秒，休眠时让出 cpu的时间片给其它线程
yield()	true	提示线程调度器让出当前线程对CPU的使用

start 与 run

调用 run

    public static void main(String[] args) {
        Thread t1 = new Thread("t1") {
            @SneakyThrows
            @Override
            public void run() {
                System.out.println("RUNNABLE");
                Thread.sleep(5000);
            }
        };
        t1.run();
        System.out.println("RUNNABLE...END");
    }

输出结果：

RUNNABLE
// 延迟五秒后输出
RUNNABLE...END

程序仍在 main 线程运行， FileReader.read() 方法调用还是同步的

调用 start

    public static void main(String[] args) {
        Thread t1 = new Thread("t1") {
            @SneakyThrows
            @Override
            public void run() {
                System.out.println("RUNNABLE");
                Thread.sleep(5000);
            }
        };
        t1.start();
        System.out.println("RUNNABLE...END");
    }

输出结果：

// 执行主线程
RUNNABLE...END
// 执行子线程
RUNNABLE
// 五秒后结束

程序在 t1 线程运行， FileReader.read() 方法调用是异步的

小结

直接调用 run 是在主线程中执行了 run，没有启动新的线程
使用 start 是启动新的线程，通过新的线程间接执行 run 中的代码

sleep 与 yield

sleep

调用 sleep 会让当前线程从 Running 进入 Timed Waiting 状态（阻塞）
其它线程可以使用 interrupt 方法打断正在睡眠的线程，这时 sleep 方法会抛出 InterruptedException
睡眠结束后的线程未必会立刻得到执行
建议用 TimeUnit 的 sleep 代替 Thread 的 sleep 来获得更好的可读性
sleep 在哪个线程被调用，则哪个线程进入休眠状态

yield

调用 yield 会让当前线程从 Running 进入 Runnable 就绪状态，然后调度执行其它线程
具体的实现依赖于操作系统的任务调度器

线程优先级

线程优先级会提示（hint）调度器优先调度该线程，但它仅仅是一个提示，调度器可以忽略它
如果 cpu 比较忙，那么优先级高的线程会获得更多的时间片，但 cpu 闲时，优先级几乎没作用
Java线程优先级为1—10的正整数，数字越大，线程优先级越高，默认值为5

    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        Runnable task1 = () -> {
            int count = 0;
            for (; ; ) {
                System.out.println("---->1 " + count++);
            }
        };
        Runnable task2 = () -> {
            int count = 0;
            for (; ; ) {
//                Thread.yield();
                System.err.println(" ---->2 " + count++);
            }
        };
        Thread t1 = new Thread(task1, "t1");
        Thread t2 = new Thread(task2, "t2");
        // 最小优先级 1
        t1.setPriority(Thread.MIN_PRIORITY);
        // 最大优先级 10
        t2.setPriority(Thread.MAX_PRIORITY);
        t1.start();
        t2.start();
    }

join

为什么需要 join?

public class ThreadTest {
    static int r = 0;

    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        test1();
    }
    private static void test1() throws InterruptedException {
        System.out.println("开始");
        Thread t1 = new Thread(() -> {
            System.out.println("开始");
            try {
                TimeUnit.SECONDS.sleep(1);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            System.out.println("结束");
            r = 10;
        });
        t1.start();
        System.out.println("结果为:"+ r);
        System.out.println("结束");
    }
}

其输出结果：

开始
结果为:0
结束
开始
结束

为什么输入r为0？

分析

因为主线程和线程 t1 是并行执行的，t1 线程需要 1 秒之后才能算出 r=10
而主线程一开始就要打印 r 的结果，所以只能打印出 r=0

解决方法

用 sleep 行不行？为什么？虽然可以实现对象的效果，但是我们不知道t1线程用多长时间结束运行，时间不好把握。
用 join，加在 t1.start() 之后即可，t1线程启动后，在主线程调用t1.join()，执行到此主线程会等待t1执行完成才会继续执行。

有实效的 join

public class ThreadTest {

    static int a = 0;

    static long startingTime;

    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {

        Thread thread = new Thread(() -> {
            try {
                startingTime = new Date().getTime();
                TimeUnit.SECONDS.sleep(3);
                a = 10;
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        });
        thread.start();;
        thread.join(5000);
        long endTime = new Date().getTime();
        System.out.println(a);
        System.out.println(endTime-startingTime);
    }

其输出结果：

10
3001

小结：

如果主线程等待thread 5秒，而thread现在只用了3秒就结束执行，那么join会提前结束
如果主线程等待5秒之后，thread还未结束，那么主线程就不再等待thread线程。

同步与异步

以调用方角度来讲，如果

需要等待结果返回，才能继续运行就是同步
不需要等待结果返回，就能继续运行就是异步

interrupt方法

打断 sleep，wait，join 的线程，这几个方法都会让线程进入阻塞状态。

interrupt() 方法只是改变中断状态而已，它不会中断一个正在运行的线程。如果线程被Object.wait, Thread.join和Thread.sleep三种方法之一阻塞，此时调用该线程的interrupt()方法，那么该线程将抛出一个 InterruptedException中断异常，且打断之后，会将打断标记清除。

打断 sleep 的线程, 会清空打断状态，以 sleep 为例

    public static void main(String[] args) throws Exception {
        Thread t1 = new Thread(() -> {
            try {
                Thread.sleep(1);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }, "t1");
        t1.start();
        Thread.sleep(1);
        t1.interrupt();
        log.debug(" 打断状态: {}", t1.isInterrupted());
    }

输出结果：

java.lang.InterruptedException: sleep interrupted
	at java.lang.Thread.sleep(Native Method)
	at java.lang.Thread.sleep(Thread.java:340)
	at java.util.concurrent.TimeUnit.sleep(TimeUnit.java:386)
	at cn.itcast.n2.util.Sleeper.sleep(Sleeper.java:8)
	at cn.itcast.n4.TestInterrupt.lambda$test1$3(TestInterrupt.java:59)
	at java.lang.Thread.run(Thread.java:745)
  [main] c.TestInterrupt - 打断状态: false

打断正在运行的线程

    public static void main(String[] args) throws Exception {
        Thread t1 = new Thread(() -> {
            for (;;){
                
            }
        }, "t1");
        t1.start();
        Thread.sleep(1);
        t1.interrupt();
        System.out.println(" 打断状态: "+ t1.isInterrupted());
    }

输出结果：

打断状态: true

停止被打断的线程

    public static void main(String[] args) throws Exception {
        Thread t1 = new Thread(() -> {
            for (; ; ) {
                // 如果打断标记为true，则停止运行
                // Thread.currentThread()获取当前线程， isInterrupted()获取打断标记
                if (Thread.currentThread().isInterrupted())
                    break;
            }
        }, "t1");
        t1.start();
        Thread.sleep(1);
        t1.interrupt();
        System.out.println(" 打断状态: " + t1.isInterrupted());
    }

两阶段终止

在一个线程T1中如何‘优雅’终止线程T2？这里的优雅指的是给T2一个料理后事的机会。

错误思路：

使用线程对象的stop()方法停止线程，
- stop方法会真正杀死线程，如果这时候线程锁住了共享资源，那么当它被杀死后，就再也没有机会释放锁，其他线程也将永远没有机会获取锁。
使用System.exit(int)方法停止线程
- 目的仅仅是停止一个线程，但这种做法会将整个程序都停止。

示例代码：

public class ThreadTest {

    public static void main(String[] args) throws Exception {
        TwoPhaseTermination tpt = new TwoPhaseTermination();
        tpt.start();
        Thread.sleep(3000);
        tpt.stop();

    }
}
 // 定义一个外部类
  class TwoPhaseTermination {
    private Thread monitor;

    public void start() {
        monitor = new Thread(() -> {
            while (true) {
                // 获取当前线程
                Thread currentThread = Thread.currentThread();
                // 判定当前线程是否处于中断状态。
                if (currentThread.isInterrupted()) {
                    System.out.println("开始料理后事.");
                    break;
                }
                try {
                    Thread.sleep(1000);
                    System.out.println("执行监控记录.");
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                        /*
                        线程处于睡眠状态中被打断会抛出InterruptedException异常
                        抛出异常之后会将打断标记清除，故需要重新设置打断标记
                         */
                    currentThread.interrupt();
                }
            }
        });
        monitor.start();
    }

    public void stop() {
        // 设置打断标记
        monitor.interrupt();
    }
}

输出结果

执行监控记录.
执行监控记录.
java.lang.InterruptedException: sleep interrupted
	at java.lang.Thread.sleep(Native Method)
	at com.minio.demo.ThreadTest$TwoPhaseTermination.lambda$start$0(ThreadTest.java:40)
	at com.minio.demo.ThreadTest$TwoPhaseTermination$$Lambda$1/990355670.run(Unknown Source)
	at java.lang.Thread.run(Thread.java:745)
开始料理后事.

打断park线程

打断park线程,不会清空打断状态

    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        Thread t1 = new Thread(()->{
            log.debug("park...");
            // 当前线程阻塞,如果打断标记为true时,该方法不生效.
            LockSupport.park();
            log.debug("unpark...");
            log.debug("打断状态: {}",Thread.currentThread().isInterrupted());
            // 测试当前线程是否被中断（检查中断标志），返回一个boolean并清除中断状态
//            Thread.interrupted();
        },"t1");
        t1.start();

        sleep(1);
        // 打断正在pack的线程
        t1.interrupt();
    }

不推荐使用方法

这些方法已过时，容易破坏同步代码块，造成线程死锁

方法名	static	功能说明
stop()		停止线程运行
suspend()		挂起（暂停）线程运行
resume()		恢复线程运行

主线程与守护线程

默认情况下，Java 进程需要等待所有线程都运行结束，才会结束。有一种特殊的线程叫做守护线程，只要其它非守护线程运行结束了，即使守护线程的代码没有执行完，也会强制结束。

    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        Thread t1 = new Thread(() -> {
            log.debug("开始运行...");
           for (;;){
            if (Thread.currentThread().isInterrupted())
                break;
           }
        }, "daemon");
        // 设置该线程为守护线程
        t1.setDaemon(true);
        t1.start();
        log.debug("运行结束...");
    }

输出

21:04:38.691 c.Test [main] - 运行结束...
21:04:38.691 c.Test [daemon] - 开始运行...

垃圾回收器线程就是一种守护线程
Tomcat 中的 Acceptor 和 Poller 线程都是守护线程，所以Tomcat 接收到 shutdown 命令后，不会等待它们处理完当前请求

线程的五种状态

这是从操作系统层面来描述的

在这里插入图片描述

【初始状态】仅是在语言层面创建了线程对象，还未与操作系统线程关联
【可运行状态】（就绪状态）指该线程已经被创建（与操作系统线程关联），可以由 CPU 调度执行
【运行状态】指获取了 CPU 时间片运行中的状态
- 当 CPU 时间片用完，会从【运行状态】转换至【可运行状态】，会导致线程的上下文切换
【阻塞状态】
- 如果调用了阻塞 API，如 BIO 读写文件，这时该线程实际不会用到 CPU，会导致线程上下文切换，进入【阻塞状态】
- 等 BIO 操作完毕，会由操作系统唤醒阻塞的线程，转换至【可运行状态】
- 与【可运行状态】的区别是，对【阻塞状态】的线程来说只要它们一直不唤醒，调度器就一直不会考虑调度它们
【终止状态】表示线程已经执行完毕，生命周期已经结束，不会再转换为其它状态

线程的六种状态

这是从 Java API 层面来描述的,根据 Thread.State 枚举，分为六种状态

在这里插入图片描述

NEW 线程刚被创建，但是还没有调用 start() 方法
RUNNABLE 当调用了 start() 方法之后，注意，Java API 层面的 RUNNABLE 状态涵盖了操作系统层面的【可运行状态】、【运行状态】和【阻塞状态】（由于 BIO 导致的线程阻塞，在 Java 里无法区分，仍然认为是可运行）
BLOCKED ， WAITING ， TIMED_WAITING 都是 Java API 层面对【阻塞状态】的细分
TERMINATED 当线程代码运行结束

@Slf4j(topic = "c.TestState")
public class TestState {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        Thread t1 = new Thread("t1") {
            @Override
            public void run() {
                log.debug("running...");
            }
        };

        Thread t2 = new Thread("t2") {
            @Override
            public void run() {
                while(true) { // runnable

                }
            }
        };
        t2.start();

        Thread t3 = new Thread("t3") {
            @Override
            public void run() {
                log.debug("running...");
            }
        };
        t3.start();

        Thread t4 = new Thread("t4") {
            @Override
            public void run() {
                synchronized (TestState.class) {
                    try {
                        Thread.sleep(1000000); // timed_waiting
                    } catch (InterruptedException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                }
            }
        };
        t4.start();

        Thread t5 = new Thread("t5") {
            @Override
            public void run() {
                try {
                    t2.join(); // waiting
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        };
        t5.start();

        Thread t6 = new Thread("t6") {
            @Override
            public void run() {
                synchronized (TestState.class) { // blocked
                    try {
                        Thread.sleep(1000000);
                    } catch (InterruptedException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                }
            }
        };
        t6.start();

        try {
            Thread.sleep(500);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        log.debug("t1 state {}", t1.getState());
        log.debug("t2 state {}", t2.getState());
        log.debug("t3 state {}", t3.getState());
        log.debug("t4 state {}", t4.getState());
        log.debug("t5 state {}", t5.getState());
        log.debug("t6 state {}", t6.getState());
        System.in.read();
    }
}

输出:

20:22:51.719 c.TestState [t3] - running...
20:22:52.221 c.TestState [main] - t1 state NEW
20:22:52.223 c.TestState [main] - t2 state RUNNABLE
20:22:52.223 c.TestState [main] - t3 state TERMINATED
20:22:52.223 c.TestState [main] - t4 state BLOCKED
20:22:52.223 c.TestState [main] - t5 state WAITING
20:22:52.223 c.TestState [main] - t6 state TIMED_WAITING