【小家java】Java里的进程、线程、协程 、Thread、守护线程、join线程的总结

说到线程，很多人最直观的感受就是多线程。本章不讨论高并发、多线程之类的。返璞归真，咱们来讨论讨论线程这个东西到底是什么东西，着眼于线程本身，我们怎么玩？ 为了了解线程，这里我不得不搬出来线程的概念了：

进程：具有一定独立功能的程序关于某个数据集合上的一次运行活动,进程是系统进行资源分配和调度的一个独立单位.（比如一个qq程序就是一个进程或者多个进程），系统进行资源分配的最小单位.。进程比较重量，占据独立的内存，所以上下文进程间的切换开销（栈、寄存器、虚拟内存、文件句柄等）比较大，但相对比较稳定安全 》》》》》》》》》》》》》》》》》》》 线程：程序执行流的最小单元（操作系统可识别的最小执行和调度单位）。进程是系统进行资源分配和调度的一个独立单位。也可以理解线程是一个程序里面不同的执行路径。是为了提高cpu的利用率而设计的。线程间通信主要通过共享内存，上下文切换很快，资源开销较少，但相比进程不够稳定容易丢失数据 》》》》》》》》》》》》》》》》》》》 协程（线程的线程）：协程是一种用户态的轻量级线程，协程的调度完全由用户控制。协程拥有自己的寄存器上下文和栈。协程调度切换时，将寄存器上下文和栈保存到其他地方，在切回来的时候，恢复先前保存的寄存器上下文和栈，直接操作栈则基本没有内核切换的开销，可以不加锁的访问全局变量，所以上下文的切换非常快。

虽然协程属于比较热门的一个话题，但是java视乎反应较慢，几乎没有什么应用（实现Coroutine来创建协程），最早应该是python里用得稍微多一点。但对于面向应用的java来说，貌似作用不大，了解一下即可

线程是轻量级的进程，它们是共享在父进程拥有的资源下，每个线程在父进程的环境中顺序的独立的执行一个活动，每个CPU核心在同一时刻只能执行一个线程，尽管我们有时感觉自己的计算机同时开着多个任务，其实他们每个的执行都是走走停停的，CPU轮流给每个进程及线程分配时间。

线程的分类：用户线程和守护线程

• 用户线程：是用户创建的一般线程，如继承Thread类或实现Runnable接口等实现的线程。
• 守护线程：是为用户线程提供服务的线程，如JVM的垃圾回收、内存管理等线程。

守护线程和用户线程的区别：当一个用户线程结束后，JVM会检查系统中是否还存在其他用户线程，如果存在则按照正常的调用方法调用。但是如果只剩守护线程而没有用户线程的话，JVM就会终止（从始至终都没有理睬守护线程）。 任何线程都可以是守护线程或者用户线程，所有线程一开始都是用户线程。 涉及守护线程的方法有两个：setDaemon( )和 isDaemon()。 Thread.setDaemon(false/true)设置为用户线程/守护线程；如果不设置该属性，默认为false。 需要注意的是：setDaemon()方法仅仅在线程对象已经被创建但是还没有运行前才能被调用，否则会报错。

介绍Thread

线程从创建到最终的消亡，要经历若干个状态。一般来说，线程包括以下这几个状态：创建(new)、就绪(runnable)、运行(running)、阻塞(blocked)、time waiting、waiting、消亡（dead）。这个给一幅图，好好理解一下线程的状态转换：

线程状态转换图

Thread类实现了Runnable接口，在Thread类中，有一些比较关键的属性，比如name是表示Thread的名字，可以通过Thread类的构造器中的参数来指定线程名字，priority表示线程的优先级（最大值为10，最小值为1，默认值为5），daemon表示线程是否是守护线程，target表示要执行的任务。下面介绍几个常用方法：

• start方法：用来启动一个线程，当调用start方法后，系统才会开启一个新的线程来执行用户定义的子任务，在这个过程中，会为相应的线程分配需要的资源。
• run方法：run()方法是不需要用户来调用的，当通过start方法启动一个线程之后，当线程获得了CPU执行时间，便进入run方法体去执行具体的任务。注意，继承Thread类必须重写run方法，在run方法中定义具体要执行的任务。
• sleep方法：相当于让线程睡眠，交出CPU，让CPU去执行其他的任务。（但是有一点要非常注意，sleep方法不会释放锁，也就是说如果当前线程持有对某个对象的锁，则即使调用sleep方法，其他线程也无法访问这个对象）。当上面一个线程sleep，它不会释放锁，后面的线程都将会被阻塞。当线程睡眠时间满后，不一定会立即得到执行，因为此时可能CPU正在执行其他的任务。所以说调用sleep方法相当于让线程进入阻塞状态。
• yield方法：它跟sleep方法类似，同样不会释放锁。但是yield不能控制具体的交出CPU的时间，注意，调用yield方法并不会让线程进入阻塞状态，而是让线程重回就绪状态，它只需要等待重新获取CPU执行时间，这一点是和sleep方法不一样的。
• join方法：join() join(long millis) 假如在main线程中，调用thread.join方法，则main方法会等待thread线程执行完毕或者等待一定的时间。如果调用的是无参join方法，则等待thread执行完毕，如果调用的是指定了时间参数的join方法，则等待一定的时间。看个例子:

public static void main(String[] args) {
        MyThread myThread = new MyThread();
        myThread.setName("myThread");
        myThread.start();
        try {
            System.out.println("线程" + Thread.currentThread().getName() + "等待");
            myThread.join();
            System.out.println("线程" + Thread.currentThread().getName() + "继续执行");
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

    static class MyThread extends Thread {

        @Override
        public void run() {
            System.out.println("进入线程" + Thread.currentThread().getName());
            try {
                Thread.currentThread().sleep(5000); //模拟执行任务需要5秒
            } catch (InterruptedException e) {
                Thread.currentThread().interrupt();
            }
            System.out.println("线程" + Thread.currentThread().getName() + "执行完毕");
        }
    }
输出：
线程main等待
进入线程myThread
线程myThread执行完毕
线程main继续执行

由此可以看出，join线程阻断了main线程，执行完成之后，main线程才继续。（实际上调用join方法是调用了Object的wait方法，这个可以通过查看源码得知）由于wait方法会让线程释放对象锁，所以join方法同样会让线程释放对一个对象持有的锁。

• interrupt方法：顾名思义，即中断的意思。单独调用interrupt方法可以使得处于阻塞状态的线程抛出一个异常，也就说，它可以用来中断一个正处于阻塞状态的线程；另外，通过interrupt方法和isInterrupted()方法来停止正在运行的线程。

通过interrupt方法可以中断处于阻塞状态的线程,interrupt方法不能中断正在运行中的线程。所以结合isInterrupted方法，可以联合控制程序

• stop方法：stop方法已经是一个废弃的方法，它是一个不安全的方法。因为调用stop方法会直接终止run方法的调用，并且会抛出一个ThreadDeath错误，如果线程持有某个对象锁的话，会完全释放锁，导致对象状态不一致。所以stop方法基本是不会被用到的。
• destroy方法：destroy方法也是废弃的方法。基本不会被使用到。
• getId、getName、setName、currentThread()
• getPriority和setPriority：用来获取和设置线程优先级。
• setDaemon和isDaemon：用来设置线程是否成为守护线程和判断线程是否是守护线程。

守护线程和用户线程的区别在于：守护线程依赖于创建它的线程，而用户线程则不依赖。举个简单的例子：如果在main线程中创建了一个守护线程，当main方法运行完毕之后，守护线程也会随着消亡。而用户线程则不会，用户线程会一直运行直到其运行完毕。在JVM中，像垃圾收集器线程就是守护线程。

说了这么方法之后，给出下面这幅图，就更加清晰了：

线程状态图

简要说说sleep和wait的区别：

sleep和wait的区别

线程的这么多方法中，此处我重点介绍一下join方法，因为有些场景，还真要他出马：

join底层是wait方法，所以它是会释放对象锁的，而sleep在同步的方法中是不释放对象锁的，只有同步方法执行完毕，其他线程才可以执行。

join方法的使用场景：

曾经做过一个联通的增值业务项目，其中有一个业务需要给联通方暴漏接口，他们调用我们的接口，我们进行业务处理后，再返回结果，接口要求是同步的，实时返回。如果异步的就可以用消息队列解决了，吧整个业务逻辑中比较费时间的都放在了子线程中运行，子线程跑完后在交由主线程返回结果。当时用的是java中的栅栏 CyclicBarrier ，现在想想用join也是可以实现的。