注意：Java 中只有 Thread 类的实例才能代表一个 JVM 中的线程，Runnable/Callable 之类的都不是。
所以使用 jstack 可以看到，所有 Java 线程的方法栈底层，只有 main() 方法或者 Thread.run() 方法。（Native 线程除外）

生命周期：

注意：退出 waiting 状态后，是先进入 blocked 状态。
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Thread - 图3

runnable：

  • 可运行状态，至于有没有运行要看 CPU 调度
  • IO 阻塞状态

注意：与进程的生命周期不同，线程的阻塞状态仅仅是指获取锁的时候的状态，IO 阻塞不属于 blocked。而进程处于 IO 阻塞的时候，也是属于阻塞状态。

blocked：

  • 专门指代等待获取锁的状态，只与 synchronized 相关。
  • Thread state for a thread blocked waiting for a monitor lock to enter a synchronized block/method or reenter a synchronized block/method after calling Object.wait()
  • 处于 blocked 状态的线程，会被放在锁对象的同步队列中 SynchronizedQueue。

waiting：

  • wait 和 nofity 机制是 JVM 自己设计的，用于多线程协同。
  • 处于 waiting 状态的线程，会被放在锁对象的等待队列中 WaitQueue。
  • 调用以下方法，可以让一个线程进入 waiting 状态：
    • Object.wait()
    • Thread.join()
    • LockSupport.park()
  • 唤醒线程：
    • Object.notify()
    • Object.notifyAll()
  • Object.wait() 必须在同步块中调用，需要在获取锁对象之后，才能将自身加入锁的等待队列
    • 否则会抛出 IllegalMonitorStateException
    • 调用后，当前线程会释放锁

time_waiting：

  • Thread.sleep()
  • Object.wait()
  • Thread.join()
  • LockSupport.parkNanos()
  • LockSupport.parkUntil()

terminated：

  • 代码运行完，程序正常结束
  • 使用退出标识，在程序中退出
  • 抛出异常，没有被 catch。包括被 interrupt 的异常
  • 调用 stop 方法。（线程不安全，会产生不可预料的结果，不推荐使用）

操作系统线程的生命周期：

JVM 线程的 Runnable 和 Linux 线程的 Sleep：https://zhuanlan.zhihu.com/p/85661193
源码枚举对比：https://www.cnblogs.com/mazhimazhi/p/12289791.html

JVM：new、runnable、wait/time_wait、blocked、terminal
Linux：new、runnable、running、sleep/blocked、terminal

操作系统中，当线程调用阻塞 API 时，会进入 blocked 状态
比如：IO 文件操作
但 JVM 线程中，blocked 只表示锁状态，所以 IO 阻塞状态，线程处于 runnable 状态
比如 socket.accept()，jstack 看到是 Runnable，而使用 top -H 查看，却是 S 状态。

JVM 线程中的 waiting 状态，也是对应操作系统中线程的休眠/阻塞状态

创建线程的 3 种方式：

  1. 继承 Thread，重写 run() 方法
  2. 实现 Runnable 接口的 run() 方法，然后使用 new Thread().start() 或者 ThreadPoolExecutor.execute() 或 submit() 来运行
  3. 实现 Callable 接口的 call() 方法，然后调用线程池的 submit() 方法提交给线程池

不能多次启动线程：

  • 线程生命周期中，一旦线程处于终止状态，就不能重新回到其他状态
  • 会抛出 IllegalThreadStateException

Thread 的底层模型：

Thread 类的每一个实例代表一个 JVM 中的线程：

  • 在 Linux 上称为“轻量级进程”，和进程无本质区别
    • Java 会使用 fork 系统调用来创建线程
  • 在 Windows 上使用系统线程

线程与进程的区别（Linux）：

Linux 下，每个进程和线程都是一个 Task，而同一个进程的线程，会指向同一片内存空间，即进程有独立的地址空间，而线程是共享的。

  • pstree 可以查看进程树，也可看到进程对应的子进程和线程：

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  • -p 命令可以线程线程的 pid，否则只会显示个数

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ps -Lf 可以看到具体的子进程和线程的信息：

  • -L：显示 LWP、NLWP
  • -f：显示 UID、PPID
  • PID：进程 ID
  • PPID：父进程 ID
  • LWP：轻量级进程 ID，即线程
  • NLWP：线程个数

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wait 和 notify 流程图：

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问题：

Q：为什么 wait/notify 要设计到 Object 类而不是 Thread 类中？

A：线程间是通过条件来协同的，wait/notify 是为了实现控制代码流程，而不是去控制特定线程的行为。
比如生产者和消费者模型，当队列为空的时候，消费者线程就会 wait；当一个生产者生产了，就会使用 notify 来唤醒消费者线程。
使用 wait/notify 实现生产者消费者模型：https://blog.csdn.net/u014039577/article/details/52243116

Q：为什么 wait/notify 要配合 synchronized 使用？

  • A使用它们一般都是要先判断条件的，没有用 synchronized 的情况，如果在满足条件后准备 wait 的时候，CPU 时间片用完，轮到 notify 的线程执行，它先 notify ，此时没有线程处于 waiting 所以没有线程被唤醒，接着 CPU 回到 wait 的线程执行 wait，最终导致 wait 线程一直在 wait。
  • 如果没获取锁调用 wait/notify，会抛出 IllegalMonitorStateException

https://blog.csdn.net/lengxiao1993/article/details/52296220

Q：wait 和 sleep 的区别？

  • wait 属于 Object 类，而 sleep 属于 Thread 类
  • wait 需要获取锁对象之后才能调用，而 sleep 不需要
  • wait 会释放锁对象，而 sleep 不会释放锁对象