今天我们来看下java.lang.Thread这个类。

在学习Thread类之前，先看下线程相关知识：线程的几种状态、上下文切换，然后介绍Thread类中的方法的具体使用。

1、线程的状态

线程从创建到最终的消亡，要经历若干个状态。一般来说，线程包括以下这几个状态：创建(new)、就绪(runnable)、运行(running)、阻塞(blocked)、time waiting、waiting、消亡（dead）。

当需要新起一个线程来执行某个子任务时，就创建了一个线程。但是线程创建之后，不会立即进入就绪状态，因为线程的运行需要一些条件（比如内存资源，我们知道程序计数器、Java栈、本地方法栈都是线程私有的，所以需要为线程分配一定的内存空间），只有线程运行需要的所有条件满足了，才进入就绪状态。

当线程进入就绪状态后，不代表立刻就能获取CPU执行时间，也许此时CPU正在执行其他的事情，因此它要等待。当得到CPU执行时间之后，线程便真正进入运行状态。

线程在运行状态过程中，可能有多个原因导致当前线程不继续运行下去，比如用户主动让线程睡眠（睡眠一定的时间之后再重新执行）、用户主动让线程等待，或者被同步块给阻塞，此时就对应着多个状态：time waiting（睡眠或等待一定的的时间）、waiting（等待被唤醒）、blocked（阻塞）。

当由于突然中断或者子任务执行完毕，线程就会被消亡。

下面这副图描述了线程从创建到消亡之间的状态：

在有些教程上将blocked、waiting、time waiting统称为阻塞状态，这个也是可以的，只不过这里我想将线程的状态和Java中的方法调用联系起来，所以将waiting和time waiting两个状态分离出来。

2、上下文切换

对于单核CPU来说，CPU在一个时刻只能运行一个线程，当在运行一个线程的过程中转去运行另外一个线程，这个叫做线程上下文切换（对于进程也是类似）。

由于可能当前线程的任务并没有执行完毕，所以在切换时需要保存线程的运行状态，以便下次重新切换回来时能够继续切换之前的状态运行。举个简单的例子：比如一个线程A正在读取一个文件的内容，正读到文件的一半，此时需要暂停线程A，转去执行线程B，当再次切换回来执行线程A的时候，我们不希望线程A又从文件的开头来读取。

因此需要记录线程A的运行状态，那么会记录哪些数据呢？因为下次恢复时需要知道在这之前当前线程已经执行到哪条指令了，所以需要记录程序计数器的值，另外比如说线程正在进行某个计算的时候被挂起了，那么下次继续执行的时候需要知道之前挂起时变量的值时多少，因此需要记录CPU寄存器的状态。所以一般来说，线程上下文切换过程中会记录程序计数器、CPU寄存器状态等数据。

说简单点的：对于线程的上下文切换实际上就是存储和恢复CPU状态的过程，它使得线程执行能够从中断点恢复执行。

虽然多线程可以使得任务执行的效率得到提升，但是由于在线程切换时同样会带来一定的开销代价，并且多个线程会导致系统资源占用的增加，所以在进行多线程编程时要注意这些因素。

3、Thread类中的方法

java.lang.Thread类的源码：

Thread类实现了Runnable接口，在Thread类中，有一些比较关键的属性，比如name是表示Thread的名字，可以通过Thread类的构造器中的参数来指定线程名字，priority表示线程的优先级（最大值为10，最小值为1，默认值为5），daemon表示线程是否是守护线程，target表示要执行的任务。

下面是Thread类中常用的关系到线程运行状态的方法：

1）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。

2）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。

3）sleep方法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。看下面这个例子就清楚了：

public class Test {	private int i = 0;    private Object object = new Object();         public static void main(String[] args) throws IOException  {        Test test = new Test();        MyThread t1 = test.new MyThread();        MyThread t2 = test.new MyThread();        t1.start();        t2.start();    }               class MyThread extends Thread{        @Override        public void run() {        	String name = Thread.currentThread().getName();        	//对象锁            synchronized (object) {                i++;                System.out.println("------线程："+name+" i:"+i);                try {                    System.out.println("------线程："+name+" 进入睡眠状态");                    Thread.currentThread().sleep(10000);                } catch (InterruptedException e) {                    // TODO: handle exception                }                System.out.println("------线程："+name+" 睡眠结束");                i++;                System.out.println("------线程："+name+" i:"+i);            }        }    }}

输出结果：

------线程：Thread-0 i:1------线程：Thread-0 进入睡眠状态------线程：Thread-0 睡眠结束------线程：Thread-0 i:2------线程：Thread-1 i:3------线程：Thread-1 进入睡眠状态------线程：Thread-1 睡眠结束------线程：Thread-1 i:4

从上面输出结果可以看出，当Thread-0进入睡眠状态之后，Thread-1并没有去执行具体的任务。只有当Thread-0执行完之后，此时Thread-0释放了对象锁，Thread-1才开始执行。

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。

4）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。

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。

网上有这种说法：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，是这样吗，看下面测试代码：

public class Test {         public static void main(String[] args) throws IOException  {        Test test = new Test();        MyThread t1 = test.new MyThread("lili");        MyThread t2 = test.new MyThread("lucy");        t1.setPriority(Thread.MAX_PRIORITY);        t2.setPriority(Thread.MIN_PRIORITY);        t1.start();        t2.start();    }         class MyThread extends Thread{    	private String name;    	    	public MyThread(String name) {    		this.name = name;    	}    	        @Override        public void run() {        	for(int i=0; i<10; i++) {        		if("lili".equals(name)) {        			yield();        		}        		System.out.println("我是：" + name);        	}        }    }}

运行结果，可以看出高优先级和低优先级的线程是交替执行的。高优先级线程调用yield方法后，只是让出了cpu，从运行状态转换成了就绪状态。至于之后谁能得到cpu时间，所有线程都有可能得到，只不过高优先级的线程概率大点。

我是：lucy我是：lucy我是：lucy我是：lili我是：lili我是：lucy我是：lili我是：lucy我是：lili我是：lili我是：lili我是：lili我是：lili我是：lucy我是：lucy我是：lucy我是：lucy我是：lucy我是：lili我是：lili

5）join方法

假如在main线程中，调用thread.join方法，则main方法会等待thread线程执行完毕或者等待一定的时间。如果调用的是无参join方法，则等待thread执行完毕，如果调用的是指定了时间参数的join方法，则等待一定的时间。

看下面一个例子：

public class Test {	public static void main(String[] args) throws IOException {		String threadName = Thread.currentThread().getName();		System.out.println("------线程：" + threadName + " 开始");		MyThread t1 = new Test().new MyThread();		t1.start();		try {			System.out.println("------线程：" + threadName + " 等待");			t1.join();			System.out.println("------线程：" + threadName + " 继续执行");		} catch (InterruptedException e) {		}		System.out.println("------线程：" + threadName + " 结束");	}	class MyThread extends Thread {		@Override		public void run() {			String threadName = Thread.currentThread().getName();			System.out.println("------线程：" + threadName + " 开始");			try {				sleep(5000);			} catch (InterruptedException e) {			}			System.out.println("------线程：" + threadName + " 结束");		}	}}

运行结果：

------线程：main 开始------线程：main 等待------线程：Thread-0 开始------线程：Thread-0 结束------线程：main 继续执行------线程：main 结束

可以看出，当调用t1.join()方法后，main线程会进入等待，然后等待t1执行完之后再继续执行。

实际上调用join方法是调用了Object的wait方法，这个可以通过查看源码得知，wait方法会让线程进入阻塞状态，并且会释放线程占有的锁，并交出CPU执行权限。

6）interrupt方法

interrupt，顾名思义，即中断的意思。单独调用interrupt方法可以使得处于阻塞状态的线程抛出一个异常，也就说，它可以用来中断一个正处于阻塞状态的线程；另外，通过interrupt方法和isInterrupted()方法来停止正在运行的线程。下面看一个例子：

public class Test {	public static void main(String[] args) throws IOException  {        Test test = new Test();        MyThread t = test.new MyThread();        t.start();        try {            Thread.currentThread().sleep(2000);        } catch (InterruptedException e) {        }        t.interrupt();    }          class MyThread extends Thread{        @Override        public void run() {            try {                System.out.println("------小白要睡觉觉了");                Thread.currentThread().sleep(10000);                System.out.println("------小白睡醒了");            } catch (InterruptedException e) {                System.out.println("------小白被叫醒了");            }            System.out.println("------再见");        }    }}

输出结果：

------小白要睡觉觉了------小白被叫醒了------再见

从这里可以看出，通过interrupt方法可以中断处于阻塞状态的线程。那么能不能中断处于非阻塞状态的线程呢？看下面这个例子：

public class Test {	public static void main(String[] args) throws IOException {		MyThread t = new Test().new MyThread();		t.start();		try {			Thread.currentThread().sleep(200);		} catch (InterruptedException e) {		}		t.interrupt();	}	class MyThread extends Thread {		private static final int maxCount = 10000;		@Override		public void run() {			int i = 0;			while (i < maxCount) {				i++;				System.out.println("小白跑完了第 "+i+" 圈");			}		}	}}

运行后看输出结果，可以得出：直接调用interrupt方法不能中断正在运行中的线程。

但是如果配合isInterrupted()能够中断正在运行的线程，因为调用interrupt方法相当于将中断标志位置为true，那么可以通过调用isInterrupted()判断中断标志是否被置位来中断线程的执行。将上面代码 while (i < maxCount) 改为：while (!isInterrupted() && i < maxCount)再次测试，可以看到运行结果没到10000次就结束了。

但是一般情况下不建议通过这种方式来中断线程，一般会在MyThread类中增加一个属性 isStop来标志是否结束while循环，然后再在while循环中判断isStop的值。

class MyThread extends Thread{   private volatile boolean isStop = false;    @Override    public void run() {        int i = 0;        while(!isStop){            i++;        }    }         public void setStop(boolean stop){        this.isStop = stop;    }}

上面介绍了Thread类中的大部分方法，那么Thread类中的方法调用到底会引起线程状态发生怎样的变化呢？看下图：

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