thread

线程与并发基础

ToC

• 线程创建与状态
• 中断机制与守护线程
• 可见性与内存语义概览
• join/sleep/yield 区别
• 最佳实践

线程创建与状态

创建方式：

• 继承 Thread 并重写 run()；
• 实现 Runnable；
• 提交到线程池（推荐，统一管理线程）。

典型状态（Thread.State）：NEW、RUNNABLE、BLOCKED、WAITING、TIMED_WAITING、TERMINATED。

常见导致阻塞/等待的原因：

• synchronized 进入监视器失败 → BLOCKED
• Object.wait() → WAITING
• LockSupport.parkNanos()/sleep()/join(timeout) → TIMED_WAITING

中断机制与守护线程

• 中断通过“标志位”协作完成：thread.interrupt() 设置中断标志；被阻塞方法（sleep/wait/join）会抛出 InterruptedException 并清除标志。
• 查询与响应：Thread.interrupted()（静态，查询并清除）；isInterrupted()（实例，查询不清除）。
• 守护线程（Daemon）：随非守护线程全部结束而退出，适用于后台任务；不要依赖 finally 做关键清理。

示例：

class Worker implements Runnable {
  @Override public void run() {
    while (!Thread.currentThread().isInterrupted()) {
      // do work
      try { Thread.sleep(10); } catch (InterruptedException e) {
        // 恢复中断状态并退出循环
        Thread.currentThread().interrupt();
      }
    }
  }
}

可见性与内存语义概览

• 线程间通信依赖主内存，缓存/重排序可能导致“看不见”的写入。
• synchronized 与 Lock 的加解锁自带内存语义（建立 happens-before）。
• volatile 保证可见性与一定的有序性，但不保证复合操作的原子性。

详细规则与示例参见「Java 内存模型 JMM 与 volatile」。

join/sleep/yield 区别

• sleep(ms): 让出 CPU 一段时间，不释放锁；时间到后进入可运行状态。
• yield(): 提示调度器让出时间片，效果不保证；不释放锁。
• join(): 当前线程等待目标线程结束，内部基于 wait/notify 实现。

最佳实践

• 尽量使用线程池统一管理线程的创建与销毁。
• 编写可响应中断的循环与阻塞逻辑；不要吞掉 InterruptedException。
• 对共享数据使用不可变对象、final 字段、volatile 或显式同步。
• 使用高层并发工具（如 BlockingQueue、Semaphore、CountDownLatch、CompletableFuture）。

线程池与 CompletableFuture 示例

ExecutorService pool = Executors.newFixedThreadPool(8);
try {
  Future<Integer> f = pool.submit(() -> 1 + 1);
  System.out.println(f.get());
} finally {
  pool.shutdown();
}

// CompletableFuture 并行组合
CompletableFuture<Integer> a = CompletableFuture.supplyAsync(() -> 1);
CompletableFuture<Integer> b = CompletableFuture.supplyAsync(() -> 2);
int sum = a.thenCombine(b, Integer::sum).join();