聊聊Java中线程的生命周期-51CTO.COM

线程的生命周期

新建（New）：当创建一个Thread对象时，线程处于新建状态。此时线程还没有开始执行，需要调用start()方法来启动线程。
就绪（Runnable）：当调用start()方法后，线程进入就绪状态。此时线程已经被加入到线程调度器中，但还没有开始执行。线程调度器会根据线程的优先级来决定哪个线程可以先执行。
运行（Running）：当线程被线程调度器选中后，线程进入运行状态。此时线程开始执行run()方法中的代码。
阻塞（Blocked）：在运行状态下，线程可能会被阻塞。当线程等待某个条件满足时，或者被其他线程调用了sleep()、wait()、join()等方法时，线程会进入阻塞状态。在阻塞状态下，线程不会占用CPU资源。
终止（Terminated）：线程的生命周期最终会结束，有两种方式可以使线程终止。一种是run()方法执行完毕，线程自然结束；另一种是调用线程的stop()方法，强制终止线程的执行。

需要注意的是，线程的状态不是固定不变的，线程可以在不同的状态之间切换。例如，一个线程在运行状态下可能被阻塞，然后再回到运行状态。线程的状态转换是由线程调度器来控制的。

线程的命名

在Java中，可以为线程设置名称以便于标识和调试。如果没有设置名称，现成的默认名称为Thread-0、Thread-1...。线程的命名可以通过以下两种方式进行：

在创建线程时，可以通过Thread类的构造方法设置线程的名称。例如：

Thread thread = new Thread("MyThread");

这样就创建了一个名为"MyThread"的线程。

可以通过调用Thread类的setName()方法来设置线程的名称。例如：

Thread thread = new Thread();
thread.setName("MyThread");

这样也可以将线程的名称设置为"MyThread"。如果在线程启动之后设置名称无效。

线程的名称可以通过Thread类的getName()方法来获取。例如：

String threadName = thread.getName();

这样就可以获取到线程的名称。

线程的命名对于调试和日志记录非常有用，可以方便地区分不同的线程。在多线程程序中，合理设置线程的名称可以提高代码的可读性和可维护性。

线程的父子关系

线程之间存在父子关系。具体来说，每个线程都有一个父线程，除了主线程外。主线程是Java程序的入口点，它没有父线程。

当一个线程创建了另一个线程时，创建的线程成为新线程的子线程，而创建新线程的线程成为新线程的父线程。父线程可以通过调用子线程的方法来控制子线程的行为，例如启动、暂停、恢复和停止等。

可以使用Thread类的构造方法或者实现Runnable接口来创建线程。当一个线程创建了另一个线程时，新线程的父线程就是创建它的线程。

示例代码：

public class ThreadDemo {

    public static void main(String[] args) {
        Thread parentThread = Thread.currentThread();
        System.out.println("父线程：" + parentThread.getName());

        Thread childThread = new Thread(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                Thread currentThread = Thread.currentThread();
                System.out.println("子线程：" + currentThread.getName());
            }
        });

        childThread.start();
    }
}

在上面的示例中，主线程是父线程，通过调用Thread.currentThread()方法获取当前线程的引用。然后创建了一个子线程，并在子线程的run()方法中打印子线程的名称。

输出结果如下：

父线程：main
子线程：Thread-0

可以看到，主线程的名称是"main"，子线程的名称是"Thread-0"。这表明子线程是由主线程创建的，它们之间存在父子关系。子线程会和父线程同属于一个ThreadGroup。

ThreadGroup

ThreadGroup是用于管理线程的类。它可以用来创建一组相关的线程，并对这组线程进行统一的控制和管理。

使用ThreadGroup可以方便地对一组线程进行批量操作，比如设置线程组的优先级、中断线程组中的所有线程、检查线程组中活动线程的数量等。

以下是ThreadGroup类的一些常用方法：

ThreadGroup(String name): 创建一个新的线程组，指定线程组的名称。
void setDaemon(boolean daemon): 设置线程组是否为守护线程组。守护线程组中的线程在所有非守护线程结束后会自动销毁。
void setMaxPriority(int priority): 设置线程组的最大优先级。线程组中的线程的优先级不能超过线程组的最大优先级。
void interrupt(): 中断线程组中的所有线程。
int activeCount(): 返回线程组中活动线程的数量。
int activeGroupCount(): 返回线程组中活动线程组的数量。

使用ThreadGroup可以更好地组织和管理线程，提高代码的可读性和可维护性。

虚拟机栈

虚拟机栈（Java Virtual Machine Stack）是Java虚拟机（JVM）为每个线程创建的一块内存区域，用于存储线程的方法调用和局部变量。每个线程在执行方法时，都会创建一个对应的栈帧（Stack Frame），栈帧中包含了方法的局部变量表、操作数栈、动态链接、方法返回地址等信息。

虚拟机栈的主要作用是支持方法的调用和执行。每当一个方法被调用时，JVM会为该方法创建一个新的栈帧，并将其推入虚拟机栈的顶部。方法的参数和局部变量都会被存储在栈帧的局部变量表中，而方法的执行过程中的临时数据则会被存储在操作数栈中。

虚拟机栈是一个线程私有的内存区域，每个线程都有自己独立的虚拟机栈。这意味着每个线程的方法调用和局部变量都是相互独立的，互不影响。当一个方法调用结束时，对应的栈帧会被弹出，栈帧所占用的内存也会被释放。

虚拟机栈的大小是可以调整的，可以通过JVM参数来指定。如果线程的方法调用层次过深，超过了虚拟机栈的最大深度，就会抛出StackOverflowError异常。另外，如果虚拟机栈的内存空间不足以支持新的栈帧分配，就会抛出OutOfMemoryError异常。

虚拟机栈是用于支持方法调用和执行的内存区域，每个线程都有自己独立的虚拟机栈。它的大小可以调整，但是如果超过最大深度或内存空间不足，就会抛出异常。

守护线程

守护线程（Daemon Thread）是一种特殊类型的线程，它的生命周期与Java虚拟机（JVM）的生命周期相同。当所有的非守护线程结束时，JVM会自动退出，而不管守护线程是否执行完毕。

守护线程通常被用于执行一些后台任务，比如垃圾回收（Garbage Collection）等。它们不会阻止JVM的退出，因此在某些情况下，守护线程可以提供一种方便的方式来执行一些周期性的或长时间运行的任务。

要创建一个守护线程，可以通过Thread类的setDaemon(true)方法将线程设置为守护线程。守护线程的创建方式与普通线程相同，只是在启动线程之前将其设置为守护线程。

下面是一个简单的示例代码，演示了如何创建和使用守护线程：

public class DaemonThreadExample {
    public static void main(String[] args) {
        Thread daemonThread = new Thread(() -> {
            while (true) {
                System.out.println("守护线程正在运行...");
                try {
                    Thread.sleep(1000);
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        });

        daemonThread.setDaemon(true);
        daemonThread.start();

        System.out.println("主线程结束");
    }
}

在上面的示例中，我们创建了一个守护线程，它会每隔1秒输出一条信息。主线程结束后，守护线程也会随之结束。

需要注意的是，守护线程不能访问任何非守护线程创建的资源，因为它们可能在任何时候被终止。因此，在编写守护线程时，需要特别注意资源的使用和释放，以避免出现意外的错误。