博客简介：本文从零梳理Java线程基础、线程核心API、线程生命周期，再深入讲解并发安全、synchronized锁原理、死锁问题。
一、基础概念：进程 vs 线程
- 进程：操作系统资源分配的最小单位。一个运行起来的程序就是进程，拥有独立内存空间；进程之间互相隔离，进程切换开销很大。
- 线程 ：进程内部的执行单元，是CPU调度的最小单位。一个进程可以包含多个线程，同进程内的线程共享进程资源（堆、方法区），线程切换开销远小于进程。
一句话理解：进程是工厂，线程就是工厂里的工人；工厂资源所有工人共用，工人之间独立干活。
二、线程创建方式
Java里创建线程常见4种写法：
- 继承
Thread类，重写run() - 实现
Runnable接口，传给Thread - 实现
Callable+FutureTask（可以获取返回值、抛异常） - 线程池（生产环境推荐，后面拓展学习）
注意：调用
thread.start()才会真正创建操作系统线程；直接调用run()只是普通方法调用，不会开启新线程。
守护线程（Daemon）
- 用户线程：普通业务线程，JVM必须等所有用户线程执行完毕才会退出。
- 守护线程：后台服务线程（GC垃圾回收就是守护线程）。当所有用户线程结束，不管守护线程有没有跑完，JVM直接退出。
java
thread.setDaemon(true); // 设置守护线程，必须在start()之前调用三、核心API：sleep / join / interrupt
1. sleep()
Thread.sleep(long ms)：让当前线程休眠指定时间，不会释放锁。
- 休眠期间线程进入
TIMED_WAITING，时间到后重新参与CPU调度，不一定立刻执行。 - 会抛出
InterruptedException中断异常；线程在sleep时收到中断标记，直接抛出异常、清除中断标志。
重点：sleep只是让出CPU，锁依旧持有！和
wait()有本质区别，wait会释放锁。
2. join()
等待另一个线程执行完毕。主线程调用t.join()，主线程阻塞，直到t线程执行结束才继续运行。
java
Thread t = new Thread(() -> { ... });
t.start();
t.join(); // 主线程在这里等待t执行完支持带超时时间join(long timeout)：最多等待指定毫秒，超时不等了。
3. interrupt 线程中断
不是强制终止线程，只是给线程打一个中断标记。
interrupt()：给目标线程设置中断标志位isInterrupted()：判断是否被中断，不清除标记Thread.interrupted()：判断中断，会清除中断标记
当线程处于sleep/wait/join阻塞状态，调用interrupt会直接抛InterruptedException，并且清空中断标记。
最佳实践：捕获异常后，业务自行决定是否终止线程，而不是直接结束。
四、Java线程6大状态 & 状态流转
Java线程一共6种状态，定义在Thread.State枚举：
- NEW：新建，new Thread之后，还没start()
- RUNNABLE：可运行，包含【正在CPU执行】和【等待CPU分配时间片】两种情况
- BLOCKED：阻塞，等待synchronized锁，拿不到锁就进入这个状态
- WAITING ：无限等待，调用
wait()/join()无参版本，需要别的线程唤醒 - TIMED_WAITING：限时等待，sleep、带超时wait/join，时间到自动唤醒
- TERMINATED：线程执行完毕，终止
状态流转简要： NEW → start() → RUNNABLE RUNNABLE遇到sleep/wait(time) → TIMED_WAITING RUNNABLE遇到无参wait/join → WAITING 抢不到synchronized锁 → BLOCKED 线程代码执行完 / 异常退出 → TERMINATED
重点区分： BLOCKED：仅仅抢锁失败；WAITING/TIMED_WAITING是主动放弃CPU等待唤醒。
五、并发带来的问题：线程安全
多个线程同时操作共享可变变量 ，就会出现线程安全问题。 经典例子：两个线程同时对count做count++ count++本质3条CPU指令：load读取内存 → add自增 → save写回内存。 线程切换会打断这个过程，出现指令交错，最终结果小于预期。
产生线程安全3个必要条件（全部满足才会出问题）：
- 多线程并发执行
- 共享可变资源（多个线程访问同一个变量）
- 对资源存在非原子操作（操作不是一步完成，可以被打断）
解决思路：破坏任意一个条件即可。最常用：加锁，保证操作原子性。
六、synchronized 内置锁
基础用法
- 修饰实例方法：锁对象是
this - 修饰静态方法：锁对象是类的Class对象
- 同步代码块：手动指定锁对象
synchronized(锁对象){}
核心特性：
- 互斥：同一时刻，锁对象只能被一个线程持有；其他线程抢锁失败进入BLOCKED阻塞。
- 内存可见性：保证锁内修改，对后续拿到同一锁的线程立即可见（类似volatile）
- 可重入：同一个线程，已经拿到锁，再次获取同一个锁不会死锁（锁计数+1，退出计数-1）
锁升级（偏向锁 → 轻量级锁 → 重量级锁）
JDK优化，synchronized不是一开始就是重量级OS锁，会动态升级：
- 偏向锁：单线程无竞争，偏向第一个拿到锁的线程，几乎无开销。
- 轻量级锁：少量线程交替竞争，用自旋（循环CAS）尝试拿锁，不挂起线程。
- 重量级锁 ：多线程激烈竞争，向操作系统申请互斥锁，抢不到的线程阻塞。 锁只能升级，不能降级。
七、死锁
死锁四个必要条件（必须同时满足）
- 互斥：资源是独占锁，一个线程持有，别人拿不到
- 占有且等待：线程拿着自己的锁，同时请求别人手里的锁
- 不可抢占：锁不能被强行抢走，只能持有者主动释放
- 循环等待：线程形成环形等待，A拿锁1等锁2，B拿锁2等锁1
只要破坏任意一条，就能避免死锁。最简单方案：统一锁获取顺序，所有线程申请锁顺序保持一致。
死锁示例：线程A持有lock1，等待lock2；线程B持有lock2，等待lock1，互相卡死。
八、volatile关键字
volatile不能保证原子性（不能解决count++这种复合操作），只保证两点：
- 内存可见性：一个线程修改volatile变量，其他线程立刻感知，不会停留在CPU缓存。
- 禁止指令重排：防止JVM、CPU为优化打乱代码执行顺序。
适用场景：状态标记、开关变量（布尔标记），适合读多写少场景。
易错点：volatile无法替代synchronized，不能保护复合操作。
九、补充：wait() 和 sleep() 对比
| sleep | wait | |
|---|---|---|
| 所属类 | Thread | Object |
| 锁 | 不释放锁 | 释放锁 |
| 唤醒 | 时间到自动唤醒 | 需要notify/notifyAll唤醒 |
| 状态 | TIMED_WAITING | WAITING / TIMED_WAITING |
| 使用位置 | 任意地方 | 必须写在synchronized同步代码块内 |
十、总结
多线程核心难点：不是开启线程，而是控制并发安全。
- 先分清线程状态、基础API
- 理解线程安全产生的底层原理（指令交错、缓存）
- 掌握synchronized锁原理、锁升级、死锁
- 拓展学习：线程池、Lock锁（AQS）、CAS、ThreadLocal