线程生命周期和多线程的实现

线程的生命周期

新建(New)、就绪(Runnable)、执行(Running)、阻塞(Blocked)、死亡(Dead)

新建状态
当程序使用 new 关键字创建了一个线程之后，该线程就处于新建状态，此时仅由 JVM 为其分配内存，并初始化其成员变量的值。
就绪状态
当线程对象调用了 start()方法之后，该线程处于就绪状态。 Java 虚拟机会为其创建方法调用栈和程序计数器，等待调度运行。
运行状态
如果处于就绪状态的线程获得了 CPU，开始执行 run()方法的线程执行体，则该线程处于运行状态。

阻塞状态
阻塞状态是指线程因为某种原因放弃了 cpu 使用权，也即让出了 cpu timeslice，暂时停止运行。直到线程进入就绪状态，才有机会再次获得 cpu timeslice 转到运行(running)状态。阻塞的情况分三种：

1.等待阻塞（o.wait->等待队列）
运行(running)的线程执行 o.wait()方法， JVM 会把该线程放入等待队列中。
2.同步阻塞(lock->锁池)
线程在获取对象的同步锁时，若该同步锁被别的线程占用，JVM会把该线程放入锁池中。
3.其他阻塞(sleep/join)
线程执行 Thread.sleep(long ms)或 t.join()方法，或者发出了 I/O 请求时，JVM 会把该线程置为阻塞状态。
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。

 

sleep 与 wait 区别
1. 调用Thread::sleep()方法线程不会释放对象锁，让出 cpu 该其他线程，但是他的监控状态依然保持者，当指定的时间到了又会自动恢复运行状态。
2. 调用 Object::wait()方法，线程会放弃对象锁，进入等待锁定池，只有针对此对象调用 notify()方法后，本线程才进入对象锁定池，准备获取对象锁进入运行状态。

 

线程死亡
1.正常结束， run()或 call()方法执行完成，线程正常结束。（包扩使用退出标志可控地退出线程和调用interrupt()方法）

interrupt()
1. 线程处于阻塞状态： 如使用了 sleep,同步锁的 wait,socket 中的 receiver,accept 等方法时，
会使线程处于阻塞状态。当调用线程的 interrupt()方法时，会抛出 InterruptException 异常。
阻塞中的那个方法抛出这个异常，通过代码捕获该异常，然后 break 跳出循环状态，从而让
我们有机会结束这个线程的执行。 通常很多人认为只要调用 interrupt 方法线程就会结束，实
际上是错的， 一定要先捕获 InterruptedException 异常之后通过 break 来跳出循环，才能正
常结束 run 方法。
2. 线程未处于阻塞状态： 使用 isInterrupted()判断线程的中断标志来退出循环。当使用
interrupt()方法时，中断标志就会置 true，和使用自定义的标志来控制循环是一样的道理。
异常结束，线程抛出一个未捕获的 Exception 或 Error。

2.异常结束，线程抛出一个未捕获的 Exception 或 Error。

3.调用 stop（线程不安全，不推荐使用）。

类似突然关闭计算机电源，而不是按正常程序关机一样。thread.stop()调用之后，创建子线程的线程就会抛出 ThreadDeatherror 的错误，并且会释放子线程所持有的所有锁，可能会造成数据不一致。

 

 

JAVA实现多线程的方法

一. 继承Thread类

public class MyThread extends Thread { 
    private String name; 
    public MyThread(String name){
       this.name = name;
    }
　　public void run() {  
　　 System.out.println(name+":is running!");  
　　}  
}  
 
 public class test{
 
    public static void main(String[] args){
    
        MyThread myThread1 = new MyThread("线程1");  
        MyThread myThread2 = new MyThread("线程2");  
        myThread1.start();  //一个线程只能启动一次，不能多次启动。
        myThread2.start();
    }
 }

二. 实现Runnable接口
如果自己的类已经extends另一个类，就无法直接extends Thread，此时，可以实现一个Runnable接口。

public class MyThread extends OtherClass implements Runnable {  
    private String name; 
    public MyThread(String name){
       this.name = name;
    }
　　public void run() {  
　　   System.out.println(name+":is running!");    
　  }  
}


 public class test{
 
    public static void main(String[] args){
        //为了启动MyThread，需要首先实例化一个Thread，并传入自己的MyThread实例：
        MyThread myThread = new MyThread("我的线程");  
        Thread thread = new Thread(myThread);  
        thread.start();  
    }
 }

三. 使用 FutureTask 实现有返回结果的线程

使用 FutureTask 实现有返回结果的线程
FutureTask 是一个可取消的异步计算任务，是一个独立的类，实现了 Future、Runnable接口。FutureTask 的出现是为了弥补Thread 的不足而设计的,可以让程序员跟踪、获取任务的执行情况、计算结果 。
因为 FutureTask实现了 Runnable，所以 FutureTask 可以作为参数来创建一个新的线程来执行，也可以提交给 Executor 执行。FutureTask 一旦计算完成，就不能再重新开始或取消计算。

FutureTask的构造方法,可以接受 Runnable,Callable 的子类实例

//创建一个 FutureTask，一旦运行就执行给定的 Callable。
public FutureTask(Callable<V> callable);
//创建一个 FutureTask，一旦运行就执行给定的 Runnable，并安排成功完成时 get 返回给定的结果 。
public FutureTask(Runnable runnable, V result)

class MyCallable implements Callable<Double>{

    @Override
    public Double call() {
         double d = 0;
         try {
             System.out.println("异步计算开始.......");
              d = Math.random()*10;
             d += 1000;
            Thread.sleep(2000);
             System.out.println("异步计算结束.......");
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        return d;
    }
}

public class Test {
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException, ExecutionException {

        FutureTask<Double> task = new FutureTask(new MyCallable());
        //创建一个线程，异步计算结果
        Thread thread = new Thread(task);
        thread.start();
        //主线程继续工作
        Thread.sleep(1000);
        System.out.println("主线程等待计算结果...");
        //当需要用到异步计算的结果时，阻塞获取这个结果
        Double d = task.get();
        System.out.println("计算结果是："+d);


        //用同一个 FutureTask 再起一个线程
        Thread thread2 = new Thread(task);
        thread2.start();
    }
}

运行结果：
异步计算开始.......
主线程等待计算结果...
异步计算结束.......
计算结果是：1002.7806590582911

 

 

 四. 基于线程池的方式

前面三种方法，都是显式地创建一个线程，可以直接控制线程，如线程的优先级、线程是否是守护线程，线程何时启动等等。而第四种方法，则是创建一个线程池，池中可以有1个或多个线程，这些线程都是线程池去维护，控制程序员不需要关心这些细节，只需要将任务提交给线程池去处理便可，非常方便。

创建线程池的前提最好是你的任务量大，因为创建线程池的开销比创建一个线程大得多。

创建线程池的方式
ExecutorService 是一个比较重要的接口，实现这个接口的子类有两个 ThreadPoolExecutor (普通线程池)、ScheduleThreadPoolExecutor (定时任务的线程池)。你可以通过这两个类来创建一个线程池，但要传入各种参数，不太方便。为了方便用户，JDK中提供了工具类Executors，提供了几个创建常用的线程池的工厂方法。

class MyThread implements Runnable{

    private String name;    
    public MyThread(String name) {
        this.name = name;
    }
    public void run() {
        System.out.println(name+"is running");
    }
}

public class test {
    public static void main(String[] args) {
        //创建一个只有一个线程的线程池
        ExecutorService executorService = Executors.newSingleThreadExecutor();
        //创建任务，并提交任务到线程池中
        executorService.execute(new MyThread("任务1"));
        executorService.execute(new MyThread("任务2"));
        executorService.execute(new MyThread("任务3"));
    }
} 

多线程应用场景
一般线程之间比较独立，互不影响。
一个线程发生问题，一般不影响其它线程。