免费申请网站空间,网站转化率分析工具,国内新闻最新消息10条简短2021,网站后台无法修改Java线程6种状态和工作原理详解#xff0c;Java创建线程的4种方式 目录 一、Java线程的六种状态 二、Java线程是如何工作的#xff1f; 三、BLOCKED 和 WAITING 的区别 四、start() 和 run() 源码分析 五、Java创建线程的所有方式和代码详解 1. 继承Thread类 2. 实现…Java线程6种状态和工作原理详解Java创建线程的4种方式 目录 一、Java线程的六种状态 二、Java线程是如何工作的 三、BLOCKED 和 WAITING 的区别 四、start() 和 run() 源码分析 五、Java创建线程的所有方式和代码详解 1. 继承Thread类 2. 实现Runnable接口 3. 实现Callable接口与FutureTask 4. 使用线程池 总结 博主vXiaoMing_Java 在并发编程领域Java线程是实现多任务处理的基石。了解其状态及工作原理对于开发高效、稳定的Java应用至关重要。本文将深入探讨Java线程的各种状态以及它们的工作机制。 一、Java线程的六种状态 Java线程在其生命周期内可以处于以下几种状态 新建New: 线程被创建后但在调用start()方法之前的状态。可运行Runnable: 线程已经启动并且执行start()方法后的状态。在此状态线程可能正在运行也可能正在等待CPU分配时间片具体取决于操作系统的线程调度器。阻塞Blocked: 当一个线程试图获取一个对象的锁不是通过synchronized块或方法而该锁被其他线程持有则该线程会进入阻塞状态。等待Waiting: 当一个线程等待另一个线程执行特定动作时例如通过Object.wait()、Thread.join()或LockSupport.park()该线程会进入等待状态。超时等待Timed Waiting: 类似于等待状态但有最大等待时间限制。当线程调用带有指定等待时间的sleep(), wait(), join(), 或LockSupport.parkNanos()/parkUntil()时会处于该状态。终止Terminated: 线程的运行结束无论是正常完成还是中途退出。 public enum State {/*** 新建状态线程被创建出来但尚未启动时的线程状态*/NEW,/*** 就绪状态表示可以运行的线程状态但它在排队等待来自操作系统的 CPU 资源*/RUNNABLE,/*** 阻塞等待锁的线程状态表示正在处于阻塞状态的线程正在等待监视器锁比如等待执行 synchronized 代码块或者* 使用 synchronized 标记的方法*/BLOCKED,/*** 等待状态一个处于等待状态的线程正在等待另一个线程执行某个特定的动作。* 例如一个线程调用了 Object.wait() 它在等待另一个线程调用* Object.notify() 或 Object.notifyAll()*/WAITING,/*** 计时等待状态和等待状态 (WAITING) 类似只是多了超时时间比如* 调用了有超时时间设置的方法 Object.wait(long timeout) 和 * Thread.join(long timeout) 就会进入此状态*/TIMED_WAITING,/*** 终止状态表示线程已经执行完成*/ }二、Java线程是如何工作的 Java线程的工作机制与操作系统的线程管理紧密相关。Java虚拟机JVM通过映射到底层操作系统的原生线程实现来管理Java线程。这个过程主要包括线程的创建、调度、上下文切换、以及终止等方面。 创建: 当在Java程序中创建线程对象并调用其start()方法时JVM会向操作系统请求创建一个新的线程。操作系统为此分配资源并开始执行线程的run()方法。调度与执行: 一旦线程处于可运行状态它就成为了操作系统调度器的候选对象。基于操作系统的策略和当前情况如优先级、CPU亲和性等调度器选择线程并分配CPU时间片进行执行。在任意给定时刻单核CPU只能执行一个线程而多核CPU可以并行执行多个线程。上下文切换: 当当前执行的线程由于时间片耗尽、等待IO操作、试图获取锁等原因需要被暂停时操作系统保存当前线程的状态称为“上下文”并恢复另一个线程的上下文以继续执行。这个保存和恢复的过程称为上下文切换。等待与通知: 当线程进入等待状态时它会释放所有持有的锁直到其他线程通过特定的通知机制如notify()、notifyAll()方法将其唤醒。此时线程再次竞争获取必要的锁以继续执行。终止: 线程执行完毕后或者因为未捕获的异常而终止JVM会清理线程所占用的所有资源并将线程标记为终止状态。 线程的工作模式是首先先要创建线程并指定线程需要执行的业务方法然后再调用线程的 start() 方法此时线程就从 NEW新建状态变成了 RUNNABLE就绪状态此时线程会判断要执行的方法中有没有 synchronized 同步代码块如果有并且其他线程也在使用此锁那么线程就会变为 BLOCKED阻塞等待状态当其他线程使用完此锁之后线程会继续执行剩余的方法。 当遇到 Object.wait() 或 Thread.join() 方法时线程会变为 WAITING等待状态状态如果是带了超时时间的等待方法那么线程会进入 TIMED_WAITING计时等待状态当有其他线程执行了 notify() 或 notifyAll() 方法之后线程被唤醒继续执行剩余的业务方法直到方法执行完成为止此时整个线程的流程就执行完了执行流程如下图所示 三、BLOCKED 和 WAITING 的区别 虽然 BLOCKED 和 WAITING 都有等待的含义但二者有着本质的区别首先它们状态形成的调用方法不同其次 BLOCKED 可以理解为当前线程还处于活跃状态只是在阻塞等待其他线程使用完某个锁资源而 WAITING 则是因为自身调用了 Object.wait() 或着是 Thread.join() 又或者是 LockSupport.park() 而进入等待状态只能等待其他线程执行某个特定的动作才能被继续唤醒比如当线程因为调用了 Object.wait() 而进入 WAITING 状态之后则需要等待另一个线程执行 Object.notify() 或 Object.notifyAll() 才能被唤醒。 四、start() 和 run() 源码分析 首先从 Thread 源码来看start() 方法属于 Thread 自身的方法并且使用了 synchronized 来保证线程安全 public synchronized void start() {// 状态验证不等于 NEW 的状态会抛出异常if (threadStatus ! 0)throw new IllegalThreadStateException();// 通知线程组此线程即将启动group.add(this);boolean started  false;try {start0();started  true;} finally {try {if (!started) {group.threadStartFailed(this);}} catch (Throwable ignore) {// 不处理任何异常如果 start0 抛出异常则它将被传递到调用堆栈上}} }run() 方法为 Runnable 的抽象方法必须由调用类重写此方法重写的 run() 方法其实就是此线程要执行的业务方法 public class Thread implements Runnable {// 忽略其他方法......private Runnable target;Overridepublic void run() {if (target ! null) {target.run();}} }FunctionalInterface public interface Runnable {public abstract void run(); }五、Java创建线程的所有方式和代码详解 Java提供了多种创建和管理线程的方式从简单的Thread类继承到实现Runnable或Callable接口再到使用强大的线程池管理。 选择合适的方式取决于具体的应用场景和需求。对于简单的任务直接使用Thread类或Runnable接口可能就足够了。而对于需要任务执行结果的情况Callable接口将是更好的选择。 在处理大量并发任务时利用线程池可以显著提高性能和资源利用率。了解和掌握这些方法对于编写高效、稳定的Java多线程程序至关重要。 1. 继承Thread类 Java允许通过继承Thread类的方式创建线程。这种方式简单直观适用于简单的线程任务。 class MyThread extends Thread {Overridepublic void run() {// 这里填写线程任务代码System.out.println(线程运行中...);} }public class ThreadExample {public static void main(String[] args) {MyThread t new MyThread();t.start(); // 启动新线程} }2. 实现Runnable接口 实现Runnable接口是创建线程最常见的方式之一它提供了更大的灵活性允许线程类继承其他类。 class MyRunnable implements Runnable {Overridepublic void run() {// 线程任务System.out.println(通过Runnable接口运行线程...);} }public class RunnableExample {public static void main(String[] args) {Thread t new Thread(new MyRunnable());t.start(); // 启动线程} }3. 实现Callable接口与FutureTask Callable接口类似于Runnable但它可以返回执行结果并且能抛出异常。 import java.util.concurrent.Callable; import java.util.concurrent.ExecutionException; import java.util.concurrent.FutureTask;class MyCallable implements CallableInteger {Overridepublic Integer call() throws Exception {// 返回执行结果return 123;} }public class CallableExample {public static void main(String[] args) throws InterruptedException, ExecutionException {FutureTaskInteger futureTask new FutureTask(new MyCallable());Thread t new Thread(futureTask);t.start(); // 启动线程// 获取执行结果Integer result futureTask.get();System.out.println(Callable返回的结果: result);} }4. 使用线程池 Java的Executor框架提供了一个强大的线程池管理机制能更高效地管理线程生命周期。 import java.util.concurrent.ExecutorService; import java.util.concurrent.Executors;public class ThreadPoolExample {public static void main(String[] args) {ExecutorService executor Executors.newFixedThreadPool(5); // 创建固定大小的线程池for (int i 0; i 10; i) {Runnable worker new MyRunnable();executor.execute(worker); // 提交任务给线程池执行}executor.shutdown(); // 关闭线程池while (!executor.isTerminated()) {// 等待所有任务完成}System.out.println(所有线程已完成任务);} }总结 理解Java线程的状态及其转换是掌握Java并发编程的关键。正确地管理线程状态合理利用同步机制可以有效提高Java应用的性能和响应速度。探讨Java线程的六种状态、Java线程是如何工作的Java创建线程【继承Thread类、实现Runnable接口、实现Callable接口与FutureTask、使用线程池】的所有方式 如果本文对你有帮助 欢迎 关注 、点赞 、收藏 、评论 博主才有动力持续记录遇到的问题 博主vXiaoMing_Java 作者简介嗨大家好我是 小明小明Java问道之路互联网大厂后端研发专家2022博客之星TOP3 / 博客专家 / CSDN后端内容合伙人、InfoQ(极客时间)签约作者、阿里云签约博主、全网 6 万粉丝博主。 文末获取联系    精彩专栏推荐订阅收藏 专栏系列点击解锁 学习路线点击解锁 知识定位 Redis从入门到精通与实战 Redis从入门到精通与实战 围绕原理源码讲解Redis面试知识点与实战 MySQL从入门到精通 MySQL从入门到精通 全面讲解MySQL知识与企业级MySQL实战 计算机底层原理 深入理解计算机系统CSAPP 以深入理解计算机系统为基石构件计算机体系和计算机思维 Linux内核源码解析 围绕Linux内核讲解计算机底层原理与并发 数据结构与企业题库精讲 数据结构与企业题库精讲 结合工作经验深入浅出适合各层次笔试面试算法题精讲 互联网架构分析与实战 企业系统架构分析实践与落地 行业最前沿视角专注于技术架构升级路线、架构实践 互联网企业防资损实践 互联网金融公司的防资损方法论、代码与实践 Java全栈白宝书 精通Java8与函数式编程 本专栏以实战为基础逐步深入Java8以及未来的编程模式 深入理解JVM 详细介绍内存区域、字节码、方法底层类加载和GC等知识 深入理解高并发编程 深入Liunx内核、汇编、C全方位理解并发编程 Spring源码分析 Spring核心七IOC/AOP等源码分析 MyBatis源码分析 MyBatis核心源码分析 Java核心技术 只讲Java核心技术