Java并发编程（一）-- 线程

线程是现代操作系统调度的最小执行单元，也有轻量级进程一说。一个进程可包含多个线程，或者说一个进程里可创建多个线程，每个线程都有自己独立的计数器、栈等等信息，并且能够访问共享的堆内存中变量数据。

线程的状态

Java的线程是有生命周期的，在运行过程中处于以下6种状态之一：

状态名称	说明
NEW	初始状态，线程被构建，但是还没有调用start0方法
RUNNABLE	运行状态，Java线程将操作系统中的就绪和运行两种状态笼统地称作“运行中”
BLOCKED	阻塞状态，表示线程阻塞于锁
WAITING	等待状态，表示线程进入等待状态，进入该状态表示当前线程需要等待其他线程
TIME_WAITING	超时等待状态，该状态不同于WAITING，它是可以在指定的时间自行返回的
TERMINATED	终止状态，表示当前线程已经执行完毕

线程在自身的生命周期里，状态不是固定不变的，而是随着程序的执行在不同的状态间切换，状态变迁图如下：

    注意：Java将操作系统中的运行中状态（RUNNING）和就绪状态（READY）合并成了运行状态（RUNNABLE）。

• ①：线程创建后，调用start()方法，进入就绪态；
• ②：调用yield()方法，意味着放手，告诉虚拟机它乐意让其他线程占用自己的位置，并使当前线程进入就绪态；
• ③：调用对象锁的object.wait()方法，或thread.join()方法，或lockSupport.park()方法时都可使当前线程从运行状态切换至等待状态；
• ④：与③对应，调用object.notify()/object.notifyAll()/lockSupport.unpark()方法可唤醒在WAITING等待的线程；
• ⑤：进入超时等待状态，意味着与时间有关，如Thread.sleep(long)方法线程睡眠一段时间、object.wait(long)/thread.join(long)/lockSupport.parkNanos()/lockSupport.parkUntil()等待一段时间；
• ⑥：从超时等待态重新回到就绪态，可能是唤醒操作如object.notify()/object.notifyAll()/lockSupport.unpark()，也有可能是设定的超时时间到了；
• ⑦：当线程调用同步方法，如synchronized方法或synchronized块时，在没有获取到锁的情况下，将进入到阻塞状态；
• ⑧：当线程获取到锁资源后，将回到就绪态。

wait()、join()、yield()、sleep()的区别

wait()

在我的一篇面试题中有提到，wait()方法需要和notify()及notifyAll()一起协同作战，用于多个线程间对共享资源的同步竞争，所以必须在同步块中使用。或者wait(timeout)加超时时间参数，线程释放对象锁，过了指定时间后，重新进入就绪态，抢占锁资源。

join()

join()方法会使当前线程等待调用join()方法的线程结束后才能继续执行，看释义有点绕，看代码：

public class TestJoin {
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        System.out.println("main thread start...");
        Thread subThread = new Thread(new SubThread());
        subThread.start();
        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            System.out.println("main thread print " + i);
            if (i >= 1) {
                subThread.join();
            }
        }
        System.out.println("main thread end...");
    }
}

class SubThread extends Thread {
    public void run() {
        System.out.println("sub thread start...");
        for (int i = 0; i < 5; i++) {
            System.out.println("sub thread print " + i);
        }
        System.out.println("sub thread end...");
    }
}

运行结果：

main thread start...
main thread print 0
main thread print 1
sub thread start...
sub thread print 0
sub thread print 1
sub thread print 2
sub thread print 3
sub thread print 4
sub thread end...
main thread print 2
main thread print 3
main thread print 4
main thread print 5
main thread print 6
main thread print 7
main thread print 8
main thread print 9
main thread end...

看完代码就豁然开朗了，是不是？

yield()

yield()意思是暂停当前正在执行的线程对象，从线程状态可看出，线程调用了yield()方法后，从运行中状态转换为就绪态，等待系统的调度。有可能的情况是，刚执行完yield()的线程进入到就绪态后，又立马被CPU调度成运行中状态了。
yield()只能使同优先级或更高优先级的线程有执行的机会。

sleep()

让当前正在执行的线程暂停执行多少时间，注意此方法不会释放线程的锁资源，线程进入超时等待状态，直到设定时间到或者被中断（Interrupted），线程重回就绪态。