java线程详解

一、线程的创建方式

Java 中创建线程主要有以下三种方式：

0. 继承 Thread 类

   public class MyThread extends Thread {
       @Override
       public void run() {
           System.out.println("Thread running by extending Thread");
       }
   }
   // 使用
   MyThread thread = new MyThread();
   thread.start();

1. 实现 Runnable 接口（推荐，避免单继承限制）

   public class MyRunnable implements Runnable {
       @Override
       public void run() {
           System.out.println("Thread running by implementing Runnable");
       }
   }
   // 使用
   Thread thread = new Thread(new MyRunnable());
   thread.start();

2. 实现 Callable 接口 （可返回结果，需配合 FutureTask）

   public class MyCallable implements Callable<String> {
       @Override
       public String call() {
           return "Result from Callable";
       }
   }
   // 使用
   FutureTask<String> futureTask = new FutureTask<>(new MyCallable());
   Thread thread = new Thread(futureTask);
   thread.start();
   System.out.println(futureTask.get()); // 获取结果

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二、线程的生命周期与状态

以下是使用 Mermaid 语法描述的 Java 线程状态变迁图，清晰展示状态之间的转换关系和触发条件：

实例化（new Thread()）
Thread.start()
Object.wait()
Thread.join()
LockSupport.park()
Object.notify()
Object.notifyAll()
LockSupport.unpark()
Thread.sleep(long)
Object.wait(long)
Thread.join(long)
LockSupport.parkNanos()
LockSupport.parkUntil()
超时时间到
Object.notify()
LockSupport.unpark()
等待进入synchronized方法/块
（锁被其他线程占用）
获取到锁
执行完成（run()结束）
未捕获异常
NEW
RUNNABLE
系统调度选择执行
yield() 或系统调度
系统调度选择执行
RUNNING
READY
WAITING
TIMED_WAITING
BLOCKED
TERMINATED

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状态说明

0. NEW → RUNNABLE

   • 触发条件 : 调用线程的 start() 方法。

1. RUNNABLE → BLOCKED

   • 触发条件 : 尝试进入 synchronized 块但锁被其他线程占用。

2. BLOCKED → RUNNABLE

   • 触发条件 : 成功获取 synchronized 锁。

3. RUNNABLE → WAITING

   • 触发条件: 调用以下方法之一：

     • Object.wait()（需其他线程唤醒）
     • Thread.join()（等待目标线程终止）
     • LockSupport.park()（需其他线程 unpark()）。

4. WAITING → RUNNABLE

   • 触发条件 : 被唤醒（notify()/notifyAll()）、目标线程终止或 LockSupport.unpark()。

5. RUNNABLE → TIMED_WAITING

   • 触发条件: 调用以下方法之一：

     • Thread.sleep(n)
     • Object.wait(timeout)
     • LockSupport.parkNanos(time)。

6. TIMED_WAITING → RUNNABLE

   • 触发条件: 超时时间到或被中断唤醒。

7. RUNNABLE → TERMINATED

   • 触发条件 : run() 方法执行完毕或抛出未捕获异常。