线程基础知识总结

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一、进程和线程

1. 进程

进程是程序在操作系统中的一次运行实例，是操作系统资源分配的基本单位。每个进程都有独立的内存空间和数据资源。

2. 线程

线程是进程中的一个执行单元，也是CPU 调度的最小单位。同一进程中的多个线程共享进程的内存空间、数据资源等，多个线程可以在单个 CPU 上快速切换执行。

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二、并发和并行

1. 并发

• 在同一时间段内，多个任务交替执行。
• 可能运行在单核 CPU（时间片轮转） 或 多核 CPU（多个线程切换）。

2. 并行

• 在同一时刻，多个任务真正同时执行。
• 必须运行在 多核 CPU 上，每个核心独立运行不同的任务。

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三、线程的创建方式

1. 继承 Thread 类

public class MyThread extends Thread {
    @Override
    public void run() {
        System.out.println(Thread.currentThread().getName());
    }
}
public class ThreadDemo {
    public static void main(String[] args) {
        MyThread thread1 = new MyThread();
        thread1.start(); 
    }
}

2. 实现 Runnable 接口

public class MyRunnable implements Runnable {
    @Override
    public void run() {
        System.out.println(Thread.currentThread().getName());
    }
}
public class ThreadDemo {
    public static void main(String[] args) {
    	MyRunnable myRunnable = new MyRunnable();
        Thread thread1 = new Thread(myRunnable);
        thread1.start();
    }
}

3. 使用 Callable 接口

public class MyCallable implements Callable<Integer> {
    @Override
    public Integer call() {
        int sum = 0;
        for (int i = 0; i < 100; i++) {
            sum += i;
        }
        return sum;
    }
}
public class ThreadDemo {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        MyCallable mc = new MyCallable();

        FutureTask<Integer> futureTask = new FutureTask<>(mc);
        Thread t1 = new Thread(futureTask);
        t1.start();

        // 获取线程执行结果
        try {
            Integer result = futureTask.get();
            System.out.println("result = " + result);
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

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四、线程的生命周期

状态	说明
NEW（新建）	线程被创建，但未调用 start()
RUNNABLE（可运行）	线程调用 start() 后，可能正在运行，也可能在等待 CPU 调度
BLOCKED（阻塞）	线程等待获取锁，未能成功获取，进入阻塞状态
WAITING（无限等待）	线程调用 wait() 或 join()，需要其他线程显式唤醒
TIMED_WAITING（限时等待）	线程调用 sleep()、wait(timeout)，等待超时后自动恢复
TERMINATED（终止）	线程执行完毕或发生异常，彻底结束

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五、线程常用方法解析

方法	作用	影响
sleep(long millis)	让当前线程休眠指定时间	线程进入 TIMED_WAITING 状态
yield()	让出 CPU 资源，回到就绪状态	线程从 RUNNING 进入 RUNNABLE
join()	等待该线程执行完毕	调用线程进入 WAITING 状态
setDaemon(true)	设置守护线程	线程随主线程结束而结束
currentThread()	获取当前执行线程	返回当前线程对象
start()	启动线程，进入就绪状态	线程进入 RUNNABLE
run()	线程的执行逻辑	只是普通方法调用，不启动新线程
wait()	让当前线程进入等待状态，直到被唤醒	线程进入 WAITING
notify()	唤醒一个 wait() 的线程	该线程去竞争锁，可能导致线程竞争
notifyAll()	唤醒所有 wait() 的线程	避免线程被永久阻塞