线程生命周期与线程协作：揭开Java多线程的奥秘

引言

在计算机科学领域，多线程是一种将任务分解为多个独立线程同时执行的技术。Java作为一门流行的多线程编程语言，为开发者提供了强大的多线程支持。要熟练掌握Java多线程，理解线程的生命周期和线程协作至关重要。

线程生命周期

线程生命周期了线程从创建到销毁的各个阶段。Java中的线程生命周期主要包括以下几个阶段：

• 新建（New）： 线程刚被创建但尚未启动。
• 就绪（Runnable）： 线程已启动，等待被调度执行。
• 运行（Running）： 线程正在执行任务。
• 阻塞（Blocked）： 线程由于某些事件（如等待锁或I/O操作）而无法执行。
• 终止（Terminated）： 线程已完成任务或被中断。

线程协作

线程协作是指多个线程协调工作以完成共同任务。Java中提供了多种线程协作机制，包括：

• sleep： 使当前线程休眠指定的时间，释放CPU资源。
• wait： 使当前线程进入等待状态，等待被其他线程唤醒。
• notify： 唤醒一个等待在特定锁上的线程。
• notifyAll： 唤醒所有等待在特定锁上的线程。
• join： 等待一个线程完成执行后再继续执行。

sleep和wait的区别

sleep和wait都是使线程进入阻塞状态的方法，但它们有以下关键区别：

• 调用对象： sleep方法由线程本身调用，而wait方法必须在持有锁的情况下调用。
• 唤醒机制： sleep方法通过时间到期自动唤醒，而wait方法需要通过notify或notifyAll唤醒。
• 释放锁： sleep方法不释放锁，而wait方法释放锁。

纠正错误的线程生命周期图

网上广为流传的一张Java线程生命周期图存在错误，将“死锁（Deadlock）”作为线程生命周期的一部分。实际上，死锁是一种线程异常状态，不是线程生命周期的一部分。

示例

下面是一个展示线程协作的示例代码：

public class ThreadCollaborationDemo {

    private static Object lock = new Object();

    public static void main(String[] args) {
        Thread t1 = new Thread(() -> {
            synchronized (lock) {
                System.out.println("Thread 1 is waiting");
                try {
                    lock.wait();
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
                System.out.println("Thread 1 is awakened");
            }
        });

        Thread t2 = new Thread(() -> {
            synchronized (lock) {
                System.out.println("Thread 2 is sleeping");
                try {
                    Thread.sleep(1000);
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
                System.out.println("Thread 2 is awake");
            }
        });

        t1.start();
        t2.start();
        
        try {
            t1.join();
            t2.join();
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

结论

线程生命周期和线程协作是Java多线程的基础。通过理解这些概念，开发者可以有效地编写多线程应用程序，提高并发性和效率。本文通过纠正错误的线程生命周期图，深入探讨了sleep和wait的区别，并提供了示例代码，帮助读者全面掌握Java多线程的奥秘。