Java基础知识之线程的生命周期及相关面试题

末蓝、 2023-07-20 08:13 11阅读 0赞

**一.线程的生命周期:**  
(1)生命周期:  
一个事物从出生的那一刻开始到最终死亡中间的整个过程.  
在事物的漫长的生命周期过程中,总会经历不同的状态(婴儿状态/青少年状态/中年状态/老年状态…).  
线程也是有生命周期的,也是存在不同的状态的,状态相互之间的转换.

(2)API中的定义:  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80MTU4ODc1MQ_size_16_color_FFFFFF_t_70]  
(3)图形表示:  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80MTU4ODc1MQ_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th>1:新建状态(new)</th> 
   <th>使用new创建一个线程对象,仅仅在堆中分配内存空间,在调用start方法之前.新建状态下,线程压根就没有启动,仅仅只是存在一个线程对象而已.Thread t = new Thread();//此时t就属于新建状态当新建状态下的线程对象调用了start方法,此时从新建状态进入可运行状态.线程对象的start方法只能调用一次,否则报错:IllegalThreadStateException.</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>2:可运行状态(runnable)</td> 
   <td>分成两种状态，ready和running。分别表示就绪状态和运行状态。就绪状态:线程对象调用start方法之后,等待JVM的调度(此时该线程并没有运行).运行状态:线程对象获得JVM调度,如果存在多个CPU,那么允许多个线程并行运行.</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>3:阻塞状态(blocked)</td> 
   <td>正在运行的线程因为某些原因放弃CPU,暂时停止运行,就会进入阻塞状态.此时JVM不会给线程分配CPU,直到线程重新进入就绪状态,才有机会转到运行状态.阻塞状态只能先进入就绪状态,不能直接进入运行状态.阻塞状态的两种情况:1):当A线程处于运行过程时,试图获取同步锁时,却被B线程获取.此时JVM把当前A线程存到对象的锁池中,A线程进入阻塞状态.2):当线程处于运行过程时,发出了IO请求时,此时进入阻塞状态.</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>4. 等待状态(waiting)</td> 
   <td>(等待状态只能被其他线程唤醒):此时使用的无参数的wait方法,当线程处于运行过程时,调用了wait()方法,此时JVM把当前线程存在对象等待池中.</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>5:计时等待状态(timed waiting)</td> 
   <td>(使用了带参数的wait方法或者sleep方法) 1):当线程处于运行过程时,调用了wait(long time)方法,此时JVM把当前线程存在对象等待池中. 2):当前线程执行了sleep(long time)方法.</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>6:终止状态(terminated)</td> 
   <td>通常称为死亡状态，表示线程终止.1):正常执行完run方法而退出(正常死亡).2):遇到异常而退出(出现异常之后,程序就会中断)(意外死亡).-线程一旦终止,就不能再重启启动,否则报错(IllegalThreadStateException).在Thread类中过时的方法(因为存在线程安全问题,所以弃用了):void suspend() :暂停当前线程void resume() :恢复当前线程 void stop() :结束当前线程</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

**面试题:.线程的状态有哪些？状态的转移分别依赖什么方法？**  
答:**所有的状态都是和可运行状态(runnable)进行转移的**  
1:新建状态(new)(调用了start方法进入可运行状态)  
2:可运行状态(runnable)  
①此时使用的无参数的wait方法,进入等待状态(waiting)  
②(使用了带参数的wait方法或者sleep方法,进入计时等待状态  
3:阻塞状态(blocked)  
4. 等待状态(waiting)(只能被其他线程使用notify方法或notifyAll方法唤醒进入可运行状态)  
5:计时等待状态(timed waiting)(规定的时间参数时间到了)  
6:终止状态(terminated)

**二线程的休眠:**  
线程休眠:让执行的线程暂停一段时间，进入计时等待状态。  
方法:static void sleep(long millis)  
调用sleep,当前线程放弃CPU,在指定时间段之内，sleep所在线程不会获得执行的机会。  
此状态下的线程不会释放同步锁/同步监听器.  
该方法更多的用于模拟网络延迟,让多线程并发访问同一个资源的错误效果更明显.  
在开发中也会故意使用该方法

**三.联合线程(join)**  
线程的join方法表示一个线程等待另一个线程完成后才执行。join方法被调用之后，线程对象处于阻塞状态。  
也把这种方式称为联合线程，就是说把当前线程和当前线程所在的线程联合成一个线程。

class join extends Thread{ 
        @Override
        public void run() { 
            for(int i =0;i<50;i++){ 
                System.out.println("join"+i);
            }
        }
    }
    public class JoinDemo { 
        public static void main(String[] args) throws InterruptedException { 
            join join = new join();
            for(int i =0;i<50;i++){ 
                if(i==10){ 
                    join.start();
                }
                if(i==20){ 
                    join.join();
                }
                System.out.println("main"+i);
            }
        }
    }

**四.后台线程：**  
在后台运行的线程，其目的是为其他线程提供服务，也称为“守护线程"。JVM的垃圾回收线程就是典型的后台线程。  
特点：若所有的前台线程都死亡，后台线程自动死亡,前台线程没有结束,后台线程是不会结束的。  
测试线程对象是否为后台线程：使用thread.isDaemon()。  
前台线程创建的线程默认是前台线程,可以通过setDaenon(true)方法设置为后台线程,并且当且仅当后台线程创建的新线程时，新线程是后台线程。  
设置后台线程：thread.setDaemon(true),该方法必须在start方法调用前，否则出现IllegalThreadStateException异常。

五.定时器和线程组  
在JDK的java.util包中提供了Timer类,可以定时执行特定的任务.  
TimerTask类表示定时器执行的某一项任务.  
常用方法:  
schedule(TimerTask task,long delay,long period):安排指定的任务从指定的延迟后开始进行重复的固定延迟执行。  
schedule(TimerTask task,long delay): 安排在指定的时间执行指定的任务

public class TimerDemo { 
        public static void main(String[] args) { 
            System.out.println("begin....");
            new Timer().schedule(new TimerTask() { 
                @Override
                public void run() { 
                    System.out.println(new Date().toLocaleString());
                }
            },3000,1000);
        }
    }

输出结果:  
![在这里插入图片描述][20200331204025830.png]  
ThreadGroup类表示线程组,可以对一组线程进行集中管理.  
用户在创建线程对象时,可以通过构造器指定其所属的线程组.  
Thread(ThreadGroup group,String name);  
如果A线程创建了B线程,如果没有设置B线程的分组,那么B线程加入到A线程的线程组.  
一旦线程加入某个线程组,该线程就一直存在于该线程组中直到线程死亡,不能在中途修改线程的分组.  
当Java程序运行时,JVM会创建名为main的线程组,在默认情况下,所有的线程都该改线程组下.

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[20200331204025830.png]: /images/20230528/c9ea6e4783614593b9ac7e19c997315c.png