### Java线程（上）—— 东方标准 多线程
#### 目标
- 了解线程概念
- 了解线程模型
- 掌握线程创建与启动
- 理解线程状态
- 掌握线程的调度方法
#### 多线程基本概念
在计算机科学中，**多线程**是一种允许单个程序执行多个并发任务的技术。与多进程相比，多线程在同一应用程序内共享内存空间，因此线程间的通信更加高效。多进程是指操作系统能够同时运行多个独立的任务（或程序），每个任务拥有自己的独立内存空间。
#### Java线程模型
Java线程模型的核心是`java.lang.Thread`类。线程模型通常包括以下几个部分：
1. **虚拟的CPU**：这是Java虚拟机的一部分，用于模拟CPU的执行过程。
2. **代码**：要执行的Java代码。
3. **数据**：代码操作的数据。
4. **虚拟CPU**：负责执行代码并处理数据。
#### 创建线程
在Java中，可以通过以下两种主要方式创建线程：
##### 方式1：继承Thread类
这种方式通过定义一个新的类并继承`Thread`类来创建线程。然后，重写`run()`方法，其中包含线程要执行的具体逻辑。这种方法的优点在于编写较为简单，可以直接访问线程的方法，但缺点是不能继承其他类，因为Java不支持多重继承。
```java
public class TestThread extends Thread {
public void run() {
for (int i = 0; i < 100; i++) {
System.out.println("Count: " + i);
}
}
public static void main(String[] args) {
TestThread tt = new TestThread();
tt.start();
}
}
```
##### 方式2：实现Runnable接口
这种方式更为灵活，适用于需要继承其他类的情况。定义一个实现`Runnable`接口的类，并实现`run()`方法。然后，通过构造`Thread`对象并将`Runnable`对象作为参数传入来创建线程。
```java
public class RunnableThread implements Runnable {
public void run() {
for (int k = 0; k < 10; k++) {
System.out.println("Count: " + k);
}
}
public static void main(String[] args) {
RunnableThread rt = new RunnableThread();
Thread t = new Thread(rt);
t.start();
}
}
```
#### 两种线程创建方式的比较
- **使用Runnable接口**：
- 可以将CPU、代码和数据分开，形成更清晰的模型。
- 可以从其他类继承，提高代码复用性。
- 保持了程序风格的一致性。
- **直接继承Thread类**：
- 编写简单，可以直接操纵线程。
- 不再支持继承其他类。
- 需要使用`Thread.currentThread()`来获取当前线程的信息。
#### 线程状态
线程在其生命周期中会经历多种状态，主要包括：
- **创建状态（New）**：当创建了一个新的线程对象时，它处于创建状态。此时，系统并未为其分配资源，只有调用`start()`方法后才能进入可运行状态。
- **可运行状态（Runnable）**：线程被启动后，即调用`start()`方法后，线程进入可运行状态，等待被调度执行。
- **不可运行状态（Not Runnable）**：线程可能因为等待某些事件而进入不可运行状态，例如调用`sleep()`、`wait()`等方法。
- **死亡状态（Dead）**：线程结束运行的方式有两种：自然撤消和强制停止。自然撤消是指线程正常执行完`run()`方法后退出；强制停止则是通过调用`stop()`方法强制终止线程。
#### 线程调度
线程调度是指操作系统如何决定下一个要执行的线程。Java中的线程调度是基于优先级的，但也受到操作系统的调度策略的影响。Java线程的优先级可以通过`setPriority()`方法设置，但实际的调度结果取决于具体的平台和操作系统。
#### 示例
以下是一个简单的线程状态示例，演示了线程在运行过程中状态的变化。
```java
public class ThreadStateExample {
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
Thread thread = new Thread(new Runnable() {
@Override
public void run() {
for (int i = 0; i < 30; i++) {
if (i % 10 == 0 && i != 0) {
try {
System.out.println("Before sleeping: " + Thread.currentThread().getName() + " is " + Thread.currentThread().isAlive());
Thread.sleep(2000);
System.out.println("After sleeping: " + Thread.currentThread().getName() + " is " + Thread.currentThread().isAlive());
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
System.out.println("No." + i);
}
}
});
thread.start();
}
}
```
在这个例子中，我们创建了一个新线程并让其每隔10次计数后暂停2秒。这期间，线程的状态会从可运行状态变为不可运行状态，然后再回到可运行状态。通过`Thread.currentThread().isAlive()`可以检查线程是否还处于活动状态。
