线程定义、生命周期、常用方法

一 线程的定义

1.1 概述

线程是一个程序的多个执行路径，执行调度的单位，依托于进程存在

1.2 定义

1.继承Thread类

/**
 * 使用继承java.lang.Thread类的方式创建一个线程
 * 
 * @author DreamSea 2011-12-29 20:17:06
 */
public class ThreadTest extends Thread {

    /**
     * 重写（Override）run()方法 JVM会自动调用该方法
     */
    public void run() {
        System.out.println("I'm running!");
    }
}

缺陷：不建议使用此方法定义线程，因为采用继承Thread的方式定义线程后，你不能再继承其他的类了，导致程序的可扩展性大大降低。

2.实现java.lang.Runnable接口

/**
 * 通过实现Runnable接口创建一个线程
 * @author DreamSea
 */
public class ThreadTest implements Runnable {
    public void run() {
            System.out.println("I'm running!");
    }
}

3. 通过Callable和Future
1.实现Callable接口，重写call方法
2.创建实现类对象
3.通过实现类对象创建一个FutureTask类的对象
4.通过该FutureTask类创建Thread对象，最后start

public class MyCallable implements Callable<Integer> {
    @Override
    public Integer call() throws Exception {
        return 100;
    }

    public static void main(String[] args) {
        MyCallable callable = new MyCallable();
        FutureTask<Integer> task = new FutureTask<>(callable);
        new Thread(task).start();
        System.out.println("线程返回值:" + task.get());

    }

}

callable和runable的区别：callable有返回值

二 interrupt

1. 如果本线程是处于阻塞状态，调用了它的interrupt()方法，那么它的“中断状态”会被清除并且会收到一个InterruptedException异常。

例如，线程通过wait()进入阻塞状态，此时通过interrupt()中断该线程；调用interrupt()会立即将线程的中断标记设为“true”，但是由于线程处于阻塞状态，所以该“中断标记”会立即被清除为false，同时，会产生一个InterruptedException的异常。

2. 如果线程被阻塞在一个Selector选择器中，那么通过interrupt()中断它时；线程的中断标记会被设置为true，并且它会立即从选择操作中返回。
3. 如果不属于前面所说的情况，那么通过interrupt()中断线程时，它的中断标记会被设置为true。

终止线程的方式

终止处于“阻塞状态”的线程

通过捕获InterruptedException 来退出循环，中断线程

终止处于“运行状态”的线程

通过“标记”方式终止处于“运行状态”的线程。其中，包括中断标记和额外添加标记。
(01) 通过中断标记终止线程

@Override
public void run() {
    while (!isInterrupted()) {
        // 执行任务...
    }
}

(02) 通过额外添加标记。

private volatile boolean flag= true;
protected void stopTask() {
    flag = false;
}

@Override
public void run() {
    while (flag) {
        // 执行任务...
    }
}

结合

@Override
public void run() {
    try {
        // 1. isInterrupted()保证，只要中断标记为true就终止线程。
        while (!isInterrupted()) {
            // 执行任务...
        }
    } catch (InterruptedException ie) {  
        // 2. InterruptedException异常保证，当InterruptedException异常产生时，线程被终止。
    }
}

interrupted() 和 isInterrupted()的区别

interrupted() 和 isInterrupted()都能够用于检测对象的“中断标记”。
区别是，interrupted()除了返回中断标记之外，它还会清除中断标记(即将中断标记设为false)；而isInterrupted()仅仅返回中断标记

参考

Java多线程系列–“基础篇”09之 interrupt()和线程终止方式

三线程状态

线程共包括以下5种状态。

1. 新建状态(New) : 线程对象被创建后，就进入了新建状态。例如，Thread thread = new Thread()。
2. 就绪状态(Runnable): 也被称为“可执行状态”。线程对象被创建后，其它线程调用了该对象的start()方法，从而来启动该线程。例如，thread.start()。处于就绪状态的线程，随时可能被CPU调度执行。
3. 运行状态(Running) : 线程获取CPU权限进行执行。需要注意的是，线程只能从就绪状态进入到运行状态。
4. 阻塞状态(Blocked) : 阻塞状态是线程因为某种原因放弃CPU使用权，暂时停止运行。直到线程进入就绪状态，才有机会转到运行状态。阻塞的情况分三种：
   (01) 等待阻塞 – 通过调用线程的wait()方法，让线程等待某工作的完成。
   (02) 同步阻塞 – 线程在获取synchronized同步锁失败(因为锁被其它线程所占用)，它会进入同步阻塞状态。
   (03) 其他阻塞 – 通过调用线程的sleep()或join()或发出了I/O请求时，线程会进入到阻塞状态。当sleep()状态超时、join()等待线程终止或者超时、或者I/O处理完毕时，线程重新转入就绪状态。
5. 死亡状态(Dead) : 线程执行完了或者因异常退出了run()方法，该线程结束生命周期。

为什么等待Blocked的下一个状态是锁定Blocked？
因为wait必定是在同步块中使用的，所以被唤醒后，会进入锁池等待。

参考：Java多线程系列–“基础篇”01之 基本概念

四 常用方法

sleep和wait

1. sleep()不会释放锁（会释放cpu资源）；wait()会释放对象锁，唤醒后，从wait下面继续执行。
2. wait必须在同步块中执行，否则会抛异常。会在notify或者notifyAlll或者指定睡眠时间来唤醒（三种情况）
3. wait是对象的（所以会释放对象锁），slepp是Thread的静态方法

参考

Java Thread(线程)案例详解sleep和wait的区别