09|10|11 java线程

操作系统线程生命周期

初始状态(init)、可运行状态(runnable)、运行状态(running)、休眠状态(waiting)和终止状态(terminate)

线程状态转移

java线程生命周期

1.NEW（初始化状态） 2.RUNNABLE（可运行 / 运行状态） 3.BLOCKED（阻塞状态）4.WAITING（无时限等待） 5.TIMED_WAITING（有时限等待） 6.TERMINATED（终止状态）

java合并了running和runnable状态，同时细分休眠状态为：阻塞、无限时等待和有时限等待

blocked、waiting、和timed_waiting都是休眠状态，只是转换的途径不同

1. RUNNABLE 与 BLOCKED 的状态转换

一句话：等待获取锁的时候

只有一种场景会触发这种转换，就是线程等待 synchronized 的隐式锁。synchronized 修饰的方法、代码块同一时刻只允许一个线程执行，其他线程只能等待，这种情况下，等待的线程就会从 RUNNABLE 转换到 BLOCKED 状态。而当等待的线程获得 synchronized 隐式锁时，就又会从 BLOCKED 转换到 RUNNABLE 状态。

2. RUNNABLE 与 WAITING 的状态转换

    2.1 获得 synchronized 隐式锁的线程，调用无参数的 Object.wait() 方法

    2.2 调用无参数的 Thread.join() 方法。其中的 join() 是一种线程同步方法，例如有一个线程对象 thread A，当调用 A.join() 的时候，执行这条语句的线程会等待 thread A 执行完，而等待中的这个线程，其状态会从 RUNNABLE 转换到 WAITING

    2.3 调用 LockSupport.park() 方法。其中的 LockSupport 对象， Java 并发包中的锁，都是基于它实现的。调用 LockSupport.park() 方法，当前线程会阻塞，线程的状态会从 RUNNABLE 转换到 WAITING

3. RUNNABLE 与 TIMED_WAITING 的状态转换

    timed_waiting和waiting状态只是多了超时参数。

创建线程对象的方式：

1.继承Thread类，重写run()方法，调用start()启动

通过继承Thread实现的线程类，多个线程间无法共享线程类的实例变量。（需要创建不同Thread对象，自然不共享）

2.通过Runnable接口创建

通过实现Runnable接口的线程类，是互相共享资源的

创建的Runnable实现类对象并不是真正的线程，需要将其作为参数传入到Thread对象中，Thread对象才是真正的线程

3.使用Callable和Future创建线程(是第二种方式的封装)

以上两种方法都不能有返回值，且不能声明抛出异常。而Callable接口则实现了此两点，Callable接口如同Runable接口的升级版，其提供的call()方法将作为线程的执行体，同时允许有返回值和抛出异常

但是Callable对象不能直接作为Thread对象的target，因为Callable接口是 Java 5 新增的接口，不是Runnable接口的子接口。对于这个问题的解决方案，就引入 Future接口，此接口可以接受call() 的返回值，RunnableFuture接口是Future接口和Runnable接口的子接口，可以作为Thread对象的target 。并且， Future 接口提供了一个实现类：FutureTask 。FutureTask实现了RunnableFuture接口，可以作为 Thread对象的target。

重写call

FutureTask方式和线程池两种方式

注意：FutureTask方式要用start()启动，而线程池不用自己启动

这里必要区分一下run()和start()：run()方法:在本线程内调用该Runnable对象的run()方法，可以重复多次调用， start()方法:启动一个线程，调用该Runnable对象的run()方法，不能多次启动一个线程   启动线程的时候只有start()才是启动一个线程，若是直接调用run()，其实只是调用了一个类的方法，并没有多线程。

java线程终止方式：stop()/interrupt()

stop() 方法会真的杀死线程，不给线程喘息的机会，如果线程持有 ReentrantLock 锁，被 stop() 的线程并不会自动调用 ReentrantLock 的 unlock() 去释放锁，那其他线程就再也没机会获得 ReentrantLock 锁，这实在是太危险了。所以该方法就不建议使用了。总之，stop()不会主动释放锁

interrupt() 方法仅仅是通知线程，线程有机会执行一些后续操作，同时也可以无视这个通知。通知的方式：异常、主动监测。

异常：当线程 A 处于 WAITING、TIMED_WAITING 状态时，如果其他线程调用线程 A 的 interrupt() 方法，会使线程 A 返回到 RUNNABLE 状态，同时线程 A 的代码会触发 InterruptedException 异常。上面我们提到转换到 WAITING、TIMED_WAITING 状态的触发条件，都是调用了类似 wait()、join()、sleep() 这样的方法，我们看这些方法的签名，发现都会 throws InterruptedException 这个异常。这个异常的触发条件就是：其他线程调用了该线程的 interrupt() 方法。      当线程 A 处于 RUNNABLE 状态时，并且阻塞在 java.nio.channels.InterruptibleChannel 上时，如果其他线程调用线程 A 的 interrupt() 方法，线程 A 会触发 java.nio.channels.ClosedByInterruptException 这个异常；而阻塞在 java.nio.channels.Selector 上时，如果其他线程调用线程 A 的 interrupt() 方法，线程 A 的 java.nio.channels.Selector 会立即返回

主动检测：isInterrupted()方法

本节问题：本意是当前线程被中断之后，退出while(true)，你觉得这段代码是否正确呢？

回答：当线程处于sleep时被中断，抛出异常并捕获，但是并不会跳出循环。需要重置中断标示

多线程的目的尽量提高CPU和IO的利用率，对于多核CPU来说，尽量提高每一个CPU的利用率。

建议单核的线程数 ：线程数 =1 +（I/O 耗时 / CPU 耗时）

多核的线程数： 线程数 =CPU 核数 * [ 1 +（I/O 耗时 / CPU 耗时）]

但是线程设置不应该被公式化，应该视具体情况而定。

11节告诉我们： 局部变量存在栈帧里，而每个线程都维护自己的栈帧，因此局部变量是线程安全的。