多线程三：线程的基本使用和线程的状态

线程的应用

• 在Java中，有多种方式来实现多线程，比如继承Thread类，实现Runnable接口，使用ExecutorService、Future、Callable实现带返回结果的多线程。

继承Thread类

• Thread类本质上也是实现了Runnable接口的一个实例，代表着一个线程的实例，只有一个启动方法，就是通过Thread的start（）实例方法。
• 示例代码如下：

public class Demo2 extends Thread {
    @Override
    public void run() {
        System.out.println("线程已启动！");
    }

    public static void main(String[] args) {
        Demo2 demo2 = new Demo2();
        demo2.start();
    }
}

实现Runnable接口

• 代码如下：

public class Demo2 implements Runnable {
    @Override
    public void run() {
        System.out.println("线程已启动！");
    }

    public static void main(String[] args) {
        Demo2 demo2 = new Demo2();
        demo2.run();
    }
}

实现Callable

• 通过实现Callable接口，并通过FutureTask包装器，创建线程，可以获得线程的返回结果：

public class Demo2 implements Callable<String> {
    @Override
    public String call() {
        return "线程已启动！";
    }

    public static void main(String[] args) {
        FutureTask<String> futureTask = new FutureTask<>(new Demo2());
        new Thread(futureTask).start();
        try {
            System.out.println(futureTask.get());
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (ExecutionException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

线程的生命周期

• 线程的总声明周期是从创建到销毁的过程，在这个过程中，线程一共有六个状态：NEW、RUNNABLE、BLOCKED、WAITING、TIME_WAITING、TERMINATED；

NEW

• 线程的初始状态，此时的线程刚被构造出来，还没有调用start（）方法

RUNNABLE

• 线程运行状态，Java把操作系统中的就绪和运行统称为运行中状态

BLOCKED

• 阻塞状态，线程由于某种原因放弃了CPU使用权，表示线程处于等待状态，等待状态分为以下几种：

1、等待阻塞

• 运行中的线程调用wait（）方法，此时JVM会把当前线程放入等待队列中

2、同步阻塞

• 运行中的线程在获取对象的同步锁时，若同步锁已经被其他线程获取，JVM会把当前线程放入锁池中

3、其他阻塞

• 运行中的线程调用了Thread的sleep（）方法或者join（）方法，又或者发出I/O请求时，JVM会把当前线程置为阻塞状态，当sleep结束、join线程终止、I/O处理完毕，会恢复线程

TIME_WAITING

• 超时等待状态，超时以后自动返回

TERMINATED

• 终止状态，表示当前线程执行完毕
  

线程的启动原理

• 找到start（）方法：
  
• 发现start其实是调用了start0（），继续找start0（）：
  
• 发现start0是一个native方法，首先start0是通过Thread的静态代码块注册的：
  
• registerNatives（）的本地方法定义在Thread.c中，找到Thread.c：
  
• 可以看到start0执行了一个JVM_StartThread方法，通过jvm.cpp找到这段：
  
• 在这里真正创建了一个和平台有关的本地线程，也就是调用平台创建线程的方法来创建一个新的线程。
• 线程的启动：线程启动会调用Thread.cpp文件中的Thread::start(Thread* thread)方法，最终会调用Thread.cpp 文件中的 JavaThread::run()方法。