Java 多线程

Java 给多线程编程提供了内置的支持。 一条线程指的是进程中一个单一顺序的控制流，一个进程中可以并发多个线程，每条线程并行执行不同的任务。

线程的生命周期
下图显示了一个线程完整的生命周期。

新建状态:
使用 new 关键字和 Thread 类或其子类建立一个线程对象后，该线程对象就处于新建状态。它保持这个状态直到程序 start() 这个线程。

就绪状态:
当线程对象调用了start()方法之后，该线程就进入就绪状态。就绪状态的线程处于就绪队列中，要等待JVM里线程调度器的调度。

运行状态:
如果就绪状态的线程获取 CPU 资源，就可以执行 run()，此时线程便处于运行状态。处于运行状态的线程最为复杂，它可以变为阻塞状态、就绪状态和死亡状态。

阻塞状态:
如果一个线程执行了sleep（睡眠）、suspend（挂起）等方法，失去所占用资源之后，该线程就从运行状态进入阻塞状态。在睡眠时间已到或获得设备资源后可以重新进入就绪状态。可以分为三种：

等待阻塞：运行状态中的线程执行 wait() 方法，使线程进入到等待阻塞状态。

同步阻塞：线程在获取 synchronized 同步锁失败(因为同步锁被其他线程占用)。

其他阻塞：通过调用线程的 sleep() 或 join() 发出了 I/O 请求时，线程就会进入到阻塞状态。当sleep() 状态超时，join() 等待线程终止或超时，或者 I/O 处理完毕，线程重新转入就绪状态。

死亡状态:
一个运行状态的线程完成任务或者其他终止条件发生时，该线程就切换到终止状态。

线程的优先级
每一个 Java 线程都有一个优先级，这样有助于操作系统确定线程的调度顺序。

Java 线程的优先级是一个整数，其取值范围是 1 （Thread.MIN_PRIORITY ） - 10 （Thread.MAX_PRIORITY ）。

默认情况下，每一个线程都会分配一个优先级 NORM_PRIORITY（5）。

具有较高优先级的线程对程序更重要，并且应该在低优先级的线程之前分配处理器资源。但是，线程优先级不能保证线程执行的顺序，而且非常依赖于平台。

创建一个线程
Java 提供了三种创建线程的方法：

通过实现 Runnable 接口；
通过继承 Thread 类本身；
通过 Callable 和 Future 创建线程。

第一种实现Runnable接口：

package com.hbk.test.thread;
/**
 * 我自定义的线程
 * @author 黄宝康
 * 2018年3月15日 上午9:51:12
 */
public class MyThread implements Runnable{

    public MyThread() {
        System.out.println("MyThread 构造函数");
    }

    @Override
    public void run() {
        System.out.println("MyThread run方法");
    }
}

调用方法，调用线程的start方法。

package com.hbk.test.thread;

public class ThreadTest {

    public static void main(String[] args) {
        Thread thread = new Thread(new MyThread());
        thread.start();
    }

}

输出：

MyThread 构造函数
MyThread run方法

第二种：继承 Thread 类

代码只要把 implements Runnable 改成extends Thread，其他都一样。

该方法尽管被列为一种多线程实现方式，但是本质上也是实现了 Runnable 接口的一个实例。

通过看源码知道，Thread本身实现了Runnable接口。

第三种通过 Callable 和 Future 创建线程：

1. 创建 Callable 接口的实现类，并实现 call() 方法，该 call() 方法将作为线程执行体，并且有返回值。

2. 创建 Callable 实现类的实例，使用 FutureTask 类来包装 Callable 对象，该 FutureTask 对象封装了该 Callable 对象的 call() 方法的返回值。

3. 使用 FutureTask 对象作为 Thread 对象的 target 创建并启动新线程。

4. 调用 FutureTask 对象的 get() 方法来获得子线程执行结束后的返回值。

示例代码：

package com.hbk.test.thread;

import java.util.concurrent.Callable;

/**
 * 我自定义的线程
 * @author 黄宝康
 * 2018年3月15日 上午9:51:12
 */
public class MyThread implements Callable<Integer>{

    public MyThread() {
        System.out.println("MyThread 构造函数");
    }

    @Override
    public Integer call() throws Exception {
        System.out.println("call 方法被调用");
        return 100;
    }


}

package com.hbk.test.thread;

import java.util.concurrent.ExecutionException;
import java.util.concurrent.FutureTask;

public class ThreadTest {

    public static void main(String[] args) {
        // 创建 Callable 实现类的实例，
        MyThread myThread = new MyThread();

        // 使用 FutureTask 类来包装 Callable 对象，该 FutureTask 对象封装了该 Callable 对象的
        // call() 方法的返回值
        FutureTask<Integer> futureTask = new FutureTask<Integer>(myThread);

        // 使用 FutureTask 对象作为 Thread 对象的 target 创建并启动新线程。
        Thread t = new Thread(futureTask, "有返回值的线程");
        t.start();
        try {
            // 调用 FutureTask 对象的 get() 方法来获得子线程执行结束后的返回值。
            System.out.println("线程返回值=" + futureTask.get());
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (ExecutionException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

}

测试结果输出：

MyThread 构造函数
call 方法被调用
线程返回值=100

创建线程的三种方式的对比
1. 采用实现 Runnable、Callable 接口的方式创见多线程时，线程类只是实现了 Runnable 接口或 Callable 接口，还可以继承其他类。
2. 使用继承 Thread 类的方式创建多线程时，编写简单，如果需要访问当前线程，则无需使用 Thread.currentThread() 方法，直接使用 this 即可获得当前线程。