Java 线程的5种状态和3种基本创建形式
一.线程的生命周期及五种基本状态
关于Java中线程的生命周期，首先看一下下面这张较为经典的图：
上图中基本上囊括了Java中多线程各重要知识点。掌握了上图中的各知识点，Java中的多线程也就基本上掌握了。主要包括：
Java线程具有五中基本状态
新建状态（New）：当线程对象对创建后，即进入了新建状态，如：Thread t = new MyThread();
就绪状态（Runnable）：当调用线程对象的start()方法（t.start();），线程即进入就绪状态。处于就绪状态的线程，只是说明此线程已经做好了准备，随时等待CPU调度执行，并不是说执行了t.start()此线程立即就会执行；
运行状态（Running）：当CPU开始调度处于就绪状态的线程时，此时线程才得以真正执行，即进入到运行状态。注：就 绪状态是进入到运行状态的唯一入口，也就是说，线程要想进入运行状态执行，首先必须处于就绪状态中；
阻塞状态（Blocked）：处于运行状态中的线程由于某种原因，暂时放弃对CPU的使用权，停止执行，此时进入阻塞状态，直到其进入到就绪状态，才 有机会再次被CPU调用以进入到运行状态。根据阻塞产生的原因不同，阻塞状态又可以分为三种：
1.等待阻塞：运行状态中的线程执行wait()方法，使本线程进入到等待阻塞状态；
2.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；
3.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。
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。
二. Java多线程的创建及启动
Java中线程的创建常见有如三种基本形式
1.继承Thread类，重写该类的run()方法。
package com.example.thread.service;
import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
@Slf4j
public class MyThread extends Thread {
@Override
public void run() {
for (int i = 0; i < 5; i++) {
log.info(Thread.currentThread().getName() + "#MyThread:"+Thread.currentThread().getId());
}
}
}
public void TestThread() {
for (int i = 0; i < 5; i++) {
log.info(Thread.currentThread().getName() + "#test:" + Thread.currentThread().getId());
if (i == 3) {
Thread myThread1 = new MyThread(); // 创建一个新的线程 myThread1 此线程进入新建状态
Thread myThread2 = new MyThread();
myThread1.start(); // 调用start()方法使得线程进入就绪状态
myThread2.start();
}
}
}
如上所示，继承Thread类，通过重写run()方法定义了一个新的线程类MyThread，其中run()方法的方法体代表了线程需要完成的任务，称之为线程执行体。当创建此线程类对象时一个新的线程得以创建，并进入到线程新建状态。通过调用线程对象引用的start()方法，使得该线程进入到就绪状态，此时此线程并不一定会马上得以执行，这取决于CPU调度时机。
2.实现Runnable接口，并重写该接口的run()方法，该run()方法同样是线程执行体，创建Runnable实现类的实例，并以此实例作为Thread类的target来创建Thread对象，该Thread对象才是真正的线程对象。
package com.example.thread.service;
import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
@Slf4j
public class MyRunnable implements Runnable {
@Override
public void run() {
for (int i = 0; i < 5; i++) {
log.info(Thread.currentThread().getName() + "#MyRunnable:"+Thread.currentThread().getId());
}
}
}
public void TestRunnable() {
for (int i = 0; i < 5; i++) {
log.info(Thread.currentThread().getName() + "#TestRunnable:" + Thread.currentThread().getId());
if (i == 3) {
Runnable myRunnable = new MyRunnable(); // 创建一个Runnable实现类的对象
Thread myThread1 = new Thread(myRunnable); // 将myRunnable作为Thread target创建新的线程
Thread myThread2 = new Thread(myRunnable);
myThread1.start(); // 调用start()方法使得线程进入就绪状态
myThread2.start();
}
}
}
3.使用Callable和Future接口创建线程。具体是创建Callable接口的实现类，并实现clall()方法。并使用FutureTask类来包装Callable实现类的对象，且以此FutureTask对象作为Thread对象的target来创建线程。
package com.example.thread.service;
import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import java.util.concurrent.Callable;
@Slf4j
public class MyCallable implements Callable<Integer> {
//call方法具有返回值
@Override
public Integer call() throws Exception {
int sum=0;
for (int i=0;i<5;i++)
{
log.info(Thread.currentThread().getName() + "#MyCallable:"+Thread.currentThread().getId());
sum+=i;
}
return sum;
}
}
public int TestCallable() {
Callable<Integer> myCallable = new MyCallable();//创建MyCallable对象
FutureTask<Integer> ft = new FutureTask<>(myCallable);//使用FutureTask包装myCallable对象
for (int i = 0; i < 5; i++) {
log.info(Thread.currentThread().getName() + "#TestCallable:" + Thread.currentThread().getId());
if (i == 3) {
Thread thread = new Thread(ft); // 使用FutureTask作为Thread对象 target创建新的线程
thread.start(); // 线程进入就绪状态
}
}
log.info("主线程for循环执行完毕..");
try {
int result = ft.get();//取得新创建线程call方法的返回值
return result;
} catch (Exception ex) {
log.error(ex.getMessage());
}
return -1;
}
首先，我们发现，在实现Callable接口中，此时不再是run()方法了，而是call()方法，此call()方法作为线程执行体，同时还具有返回值！在创建新的线程时，是通过FutureTask来包装MyCallable对象，同时作为了Thread对象的target。那么看下FutureTask类的定义：
public class FutureTask<V> implements RunnableFuture<V> {
/*
* Revision notes: This differs from previous versions of this
* class that relied on AbstractQueuedSynchronizer, mainly to
* avoid surprising users about retaining interrupt status during
* cancellation races. Sync control in the current design relies
* on a "state" field updated via CAS to track completion, along
* with a simple Treiber stack to hold waiting threads.
*
* Style note: As usual, we bypass overhead of using
* AtomicXFieldUpdaters and instead directly use Unsafe intrinsics.
*/
}
public interface RunnableFuture<V> extends Runnable, Future<V> {
/**
* Sets this Future to the result of its computation
* unless it has been cancelled.
*/
void run();
}
于是，我们发现FutureTask类实际上是同时实现了Runnable和Future接口，由此才使得其具有Future和Runnable双重特性。通过Runnable特性，可以作为Thread对象的target，而Future特性，使得其可以取得新创建线程中的call()方法的返回值。
执行下此程序，我们发现sum = 10永远都是最后输出的。而“主线程for循环执行完毕..”则很可能是在子线程循环中间输出。由CPU的线程调度机制，我们知道，“主线程for循环执行完毕..”的输出时机是没有任何问题的，那么为什么sum =10会永远最后输出呢？
原因在于通过ft.get()方法获取子线程call()方法的返回值时，当子线程此方法还未执行完毕，ft.get()方法会一直阻塞，直到call()方法执行完毕才能取到返回值。
上述主要讲解了三种常见的线程创建方式，对于线程的启动而言，都是调用线程对象的start()方法，需要特别注意的是：不能对同一线程对象两次调用start()方法。
