Java 线程创建、管理
在并发编程中，线程是实现并发执行的基本单位。了解如何创建和管理线程是非常重要的。
线程创建方式
在Java中，有两种主要的方式来创建线程：
- 继承Thread类：通过继承
Thread类，并重写其run()方法来定义线程的执行逻辑。然后通过创建Thread子类的实例，调用start()方法启动线程。
### 继承 Thread 类
```java
class MyThread extends Thread{ // 继承Thread类，作为线程的实现类
private String name ; // 表示线程的名称
public MyThread(String name){
this.name = name ; // 通过构造方法配置name属性
}
public void run(){ // 覆写run()方法，作为线程 的操作主体
for(int i=0;i<10;i++){
System.out.println(name + "运行，i = " + i) ;
}
}
};
public class ThreadDemo02{
public static void main(String args[]){
MyThread mt1 = new MyThread("线程A ") ; // 实例化对象
MyThread mt2 = new MyThread("线程B ") ; // 实例化对象
mt1.start() ; // 调用线程主体
mt2.start() ; // 调用线程主体
}
};- 实现Runnable接口：通过实现
Runnable接口，并实现其run()方法来定义线程的执行逻辑。然后创建Thread类的实例，将Runnable实例作为参数传递给Thread构造函数，调用start()方法启动线程。
实现 Runnable 接口
package ljz;
class MyThread implements Runnable{ // 实现Runnable接口，作为线程的实现类
private String name ; // 表示线程的名称
public MyThread(String name){
this.name = name ; // 通过构造方法配置name属性
}
public void run(){ // 覆写run()方法，作为线程 的操作主体
for(int i=0;i<10;i++){
System.out.println(name + "运行，i = " + i) ;
}
}
};
public class RunnableDemo01{
public static void main(String args[]){
MyThread mt1 = new MyThread("线程A ") ; // 实例化对象
MyThread mt2 = new MyThread("线程B ") ; // 实例化对象
Thread t1 = new Thread(mt1) ; // 实例化Thread类对象
Thread t2 = new Thread(mt2) ; // 实例化Thread类对象
t1.start() ; // 启动多线程
t2.start() ; // 启动多线程
}
};提示
从程序可以看出，现在的两个线程对象是交错运行的，哪个线程对象抢到了 CPU 资源，哪个线程就可以运行，所以程序每次的运行结果肯定是不一样的，在线程启动虽然调用的是 start() 方法，但实际上调用的却是 run() 方法定义的主体。
两种方式都可以创建线程，但推荐使用实现Runnable接口的方式，因为它具有更好的灵活性和可扩展性，可以避免由于Java的单继承限制而无法继承其他类。
线程生命周期
线程具有不同的生命周期阶段，可以通过以下方式来描述：
新建（New）：当线程对象被创建时，处于新建状态。此时尚未启动线程。
就绪（Runnable）：线程对象创建后，其他线程(比如main线程）调用了该对象的start()方法。该状态的线程位于可运行线程池中，等待被线程调度选中，获取cpu 的使用权 。
运行（Running）：当线程获得CPU时间片后，进入运行状态，执行线程的
run()方法。阻塞（Blocked）：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。直到线程进入可运行(runnable)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：
- 等待阻塞：运行(running)的线程执行o.wait()方法，JVM会把该线程放入等待队列(waitting queue)中。
- 同步阻塞：运行(running)的线程在获取对象的同步锁时，若该同步锁被别的线程占用，则JVM会把该线程放入锁池(lock pool)中。
- 其他阻塞：运行(running)的线程执行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，线程重新转入可运行(runnable)状态。
- 其他阻塞：运行(running)的线程执行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。
终止（Terminated）：线程run()、main() 方法执行结束，或者因异常退出了run()方法，则该线程结束生命周期。死亡的线程不可再次复生。
线程常用方法
| 方法 | 说明 |
|---|---|
| public void start() | 使该线程开始执行；Java 虚拟机调用该线程的 run 方法。 |
| public void run() | row如果该线程是使用独立的 Runnable 运行对象构造的，则调用该 Runnable 对象的 run 方法；否则，该方法不执行任何操作并返回。 |
| public final void setName(String name) | 改变线程名称，使之与参数 name 相同。 |
| public final void setPriority(int priority) | 更改线程的优先级。 |
| public final void setDaemon(boolean on) | 将该线程标记为守护线程或用户线程。 |
| public final void join(long millisec) | 等待该线程终止的时间最长为 millis 毫秒。 |
| public void interrupt() | 中断线程。 |
| public final boolean isAlive() | 测试线程是否处于活动状态。 |
| public static void yield() | 暂停当前正在执行的线程对象，并执行其他线程。 |
| public static void sleep(long millisec) | 在指定的毫秒数内让当前正在执行的线程休眠（暂停执行），此操作受到系统计时器和调度程序精度和准确性的影响。 |
| public static Thread currentThread() | 返回对当前正在执行的线程对象的引用。 |
静态方法
- currentThread() 方法
currentThread() 方法可以返回代码段正在被哪个线程调用的信息。
public class Run1{
public static void main(String[] args){
System.out.println(Thread.currentThread().getName();
}
}- sleep() 方法
sleep() 的作用是在指定的毫秒数内让当前“正在执行的线程”休眠（暂停执行）。这个“正在执行的线程”是指this.currentThread()返回的线程。
sleep方法有两个重载版本
sleep(long millis) //参数为毫秒
sleep(long millis,int nanoseconds) //第一参数为毫秒，第二个参数为纳秒sleep相当于让线程睡眠，交出CPU，让CPU去执行其他的任务。
但是有一点要非常注意，sleep方法不会释放锁，也就是说如果当前线程持有对某个对象的锁，则即使调用sleep方法，其他线程也无法访问这个对象。
注意，如果调用了sleep方法，必须捕获InterruptedException异常或者将该异常向上层抛出。当线程睡眠时间满后，不一定会立即得到执行，因为此时可能CPU正在执行其他的任务。所以说调用sleep方法相当于让线程进入阻塞状态。
- yield() 方法
调用yield方法会让当前线程交出CPU权限，让CPU去执行其他的线程。它跟sleep方法类似，同样不会释放锁。但是yield不能控制具体的交出CPU的时间，另外，yield方法只能让拥有相同优先级的线程有获取CPU执行时间的机会。
注意，调用yield方法并不会让线程进入阻塞状态，而是让线程重回就绪状态，它只需要等待重新获取CPU执行时间，这一点是和sleep方法不一样的。
对象方法
- start() 方法
start() 用来启动一个线程，当调用start方法后，系统才会开启一个新的线程来执行用户定义的子任务，在这个过程中，会为相应的线程分配需要的资源。
- run() 方法
run() 方法是不需要用户来调用的，当通过start方法启动一个线程之后，当线程获得了CPU执行时间，便进入run方法体去执行具体的任务。注意，继承Thread类必须重写run方法，在run方法中定义具体要执行的任务。
- getId()
getId()的作用是取得线程的唯一标识
public class Test {
public static void main(String[] args) {
Thread t= Thread.currentThread();
System.out.println(t.getName()+" "+t.getId());
}
}- isAlive() 方法
isAlive()方法的作用是测试线程是否偶处于活动状态。什么是活动状态呢？活动状态就是线程已经启动且尚未终止。线程处于正在运行或准备开始运行的状态，就认为线程是“存活”的。
- join() 方法
在很多情况下，主线程创建并启动了线程，如果子线程中药进行大量耗时运算，主线程往往将早于子线程结束之前结束。这时，如果主线程想等待子线程执行完成之后再结束，比如子线程处理一个数据，主线程要取得这个数据中的值，就要用到join()方法了。方法join()的作用是等待线程对象销毁。
getName和setName
用来得到或者设置线程名称。getPriority和setPriority
线程调度是指操作系统决定哪个线程获得CPU时间片来执行。在Java中，线程的调度由操作系统和Java虚拟机共同管理。
Java提供了设置线程优先级的方式，用于指定线程在竞争CPU时间片时的优先级。线程的优先级范围为1-10，默认为5。较高优先级的线程可能会获得更多的CPU时间片，但不能依赖优先级来保证线程执行的顺序。
可以使用setPriority()方法设置线程的优先级：
thread.setPriority(Thread.NORM_PRIORITY); // 设置为默认优先级（5）- setDaemon和isDaemon
用来设置线程是否成为守护线程和判断线程是否是守护线程。
守护线程和用户线程的区别在于：守护线程依赖于创建它的线程，而用户线程则不依赖。举个简单的例子：如果在main线程中创建了一个守护线程，当main方法运行完毕之后，守护线程也会随着消亡。而用户线程则不会，用户线程会一直运行直到其运行完毕。在JVM中，像垃圾收集器线程就是守护线程。
线程间通信
- volatile和synchronized关键字
关键字volatile可以用来修饰字段（成员变量），就是告知程序任何对该变量的访问均需要从共享内存中获取，而对它的改变必须同步刷新回共享内存，它能保证所有线程对变量访问的可见性。
关键字synchronized可以修饰方法或者以同步块的形式来进行使用，它主要确保多个线程在同一个时刻，只能有一个线程处于方法或者同步块中，它保证了线程对变量访问的可见性和排他性。
- 等待/通知机制
可以通过Java内置的等待/通知机制（wait()/notify()）实现一个线程修改一个对象的值，而另一个线程感知到了变化，然后进行相应的操作。
- 管道输入/输出流
管道输入/输出流和普通的文件输入/输出流或者网络输入/输出流不同之处在于，它主要用于线程之间的数据传输，而传输的媒介为内存。
管道输入/输出流主要包括了如下4种具体实现：PipedOutputStream、PipedInputStream、 PipedReader和PipedWriter，前两种面向字节，而后两种面向字符。
- 使用Thread.join()
如果一个线程A执行了thread.join()语句，其含义是：当前线程A等待thread线程终止之后才从thread.join()返回。。线程Thread除了提供join()方法之外，还提供了join(long millis)和join(long millis,int nanos)两个具备超时特性的方法。
- 使用ThreadLocal
ThreadLocal，即线程变量，是一个以ThreadLocal对象为键、任意对象为值的存储结构。这个结构被附带在线程上，也就是说一个线程可以根据一个ThreadLocal对象查询到绑定在这个线程上的一个值。
可以通过set(T)方法来设置一个值，在当前线程下再通过get
