Java 并发 - 线程基础

新建(New)

创建后尚未启动。

可运行(Runnable)

可能正在运行，也可能正在等待 CPU 时间片。

包含了操作系统线程状态中的 Running 和 Ready。

阻塞(Blocking)

等待获取一个排它锁，如果其线程释放了锁就会结束此状态。

无限期等待(Waiting)

等待其它线程显式地唤醒，否则不会被分配 CPU 时间片。

没有设置 Timeout 参数的 Object.wait() 方法

Object.notify() / Object.notifyAll()

没有设置 Timeout 参数的 Thread.join() 方法

被调用的线程执行完毕

LockSupport.park() 方法

限期等待(Timed Waiting)

无需等待其它线程显式地唤醒，在一定时间之后会被系统自动唤醒。

调用 Thread.sleep() 方法使线程进入限期等待状态时，常常用“使一个线程睡眠”进行描述。

调用 Object.wait() 方法使线程进入限期等待或者无限期等待时，常常用“挂起一个线程”进行描述。

睡眠和挂起是用来描述行为，而阻塞和等待用来描述状态。

阻塞和等待的区别在于，阻塞是被动的，它是在等待获取一个排它锁。而等待是主动的，通过调用 Thread.sleep() 和 Object.wait() 等方法进入。

Thread.sleep() 方法

设置了 Timeout 参数的 Object.wait() 方法

时间结束 / Object.notify() / Object.notifyAll()

设置了 Timeout 参数的 Thread.join() 方法

时间结束 / 被调用的线程执行完毕

LockSupport.parkNanos() 方法

LockSupport.parkUntil() 方法

死亡(Terminated)

可以是线程结束任务之后自己结束，或者产生了异常而结束。

线程使用方式

有三种使用线程的方法:

实现 Runnable 接口；

实现 Callable 接口；

继承 Thread 类。

实现 Runnable 和 Callable 接口的类只能当做一个可以在线程中运行的任务，不是真正意义上的线程，因此最后还需要通过 Thread 来调用。可以说任务是通过线程驱动从而执行的。

​实现 Runnable 接口

需要实现 run() 方法。

通过 Thread 调用 start() 方法来启动线程。

实现 Callable 接口

与 Runnable 相比，Callable 可以有返回值，返回值通过 FutureTask 进行封装。

继承 Thread 类

同样也是需要实现 run() 方法，因为 Thread 类也实现了 Runable 接口。

当调用 start() 方法启动一个线程时，虚拟机会将该线程放入就绪队列中等待被调度，当一个线程被调度时会执行该线程的 run() 方法。

实现接口 VS 继承 Thread

实现接口会更好一些，因为:

Java 不支持多重继承，因此继承了 Thread 类就无法继承其它类，但是可以实现多个接口；

类可能只要求可执行就行，继承整个 Thread 类开销过大。

基础线程机制

Executor

Executor 管理多个异步任务的执行，而无需程序员显式地管理线程的生命周期。这里的异步是指多个任务的执行互不干扰，不需要进行同步操作。

主要有三种 Executor:

CachedThreadPool: 一个任务创建一个线程；

FixedThreadPool: 所有任务只能使用固定大小的线程；

SingleThreadExecutor: 相当于大小为 1 的 FixedThreadPool。