線程的生命周期本課程將深入探討線程生命周期的各個階段，并結合代碼示例進行詳細講解。課程大綱什么是線程線程的概念和基本原理線程的生命周期線程狀態轉換，包括新建、就緒、運行、阻塞和死亡狀態線程的創建與終止使用Thread類、Runnable接口以及相關方法進行線程創建和終止線程同步與安全解決多線程環境下的數據競爭和死鎖問題什么是線程線程是操作系統能夠進行運算調度的最小單位，它被稱為輕量級進程。一個進程可以包含多個線程，它們共享相同的內存空間和資源。每個線程都有自己獨立的執行路徑和堆棧，可以并發執行不同的任務。線程的特點輕量級線程是進程的一部分，共享進程資源，創建和銷毀比進程更輕便，效率更高。并發執行多個線程可以同時運行，提高程序效率，實現并發編程。獨立執行每個線程都有自己的執行路徑和狀態，互不影響。線程狀態轉換1新建狀態線程剛創建尚未啟動2就緒狀態線程已準備好運行3運行狀態線程正在執行任務4阻塞狀態線程被暫停等待資源5死亡狀態線程已終止新建狀態線程創建線程被創建時處于新建狀態，但尚未啟動運行。未啟動線程尚未開始執行任何任務，僅分配了內存空間。就緒狀態等待執行線程已準備好運行，但尚未分配CPU資源。可運行狀態線程處于就緒隊列中，等待操作系統調度。條件滿足當線程獲得CPU資源，即可從就緒狀態進入運行狀態。運行狀態活動線程線程處于運行狀態，正在執行其任務代碼。CPU時間片線程獲得CPU時間片，在CPU上運行，執行任務。阻塞狀態等待資源線程需要獲取某個資源才能繼續執行，例如鎖、文件或網絡連接。等待事件線程等待某個事件發生，例如等待用戶輸入或另一個線程完成任務。死亡狀態線程結束線程執行完run()方法或遇到不可恢復的錯誤，就會進入死亡狀態。無法再恢復運行。資源釋放線程死亡后，系統會釋放該線程所占用的資源。線程的創建Thread類直接使用Thread類創建線程，并重寫run()方法。Runnable接口實現Runnable接口并重寫run()方法，再創建Thread對象，傳入實現類實例。start()方法調用start()方法啟動線程，執行run()方法。Thread類1Thread類概述Java中的Thread類是線程的基類，它提供了許多方法來管理線程的生命周期和行為。2線程的創建可以通過Thread類的構造方法創建一個新的線程對象。3線程的啟動使用start()方法啟動線程，該方法會調用線程的run()方法。4線程的執行線程的執行過程由run()方法控制，其中包含線程的實際代碼。實現Runnable接口創建線程類創建一個類，實現Runnable接口，并實現run()方法，該方法包含線程要執行的代碼。創建Thread對象創建Thread對象，將實現Runnable接口的類實例作為參數傳入Thread構造函數。啟動線程調用Thread對象的start()方法啟動線程，該方法會調用run()方法。start()方法1啟動線程開始執行線程的run()方法2創建新的線程如果線程尚未運行，則創建新的線程3加入線程池將新線程加入到線程池中run()方法1執行代碼run()方法是線程真正執行的代碼塊。當線程啟動后，run()方法會開始執行。2方法體開發者可以在run()方法中定義線程需要執行的任務，例如：處理數據、訪問資源等。3線程結束當run()方法執行完畢后，線程就會結束。線程的終止1interrupt()發送中斷信號2InterruptedException拋出異常3run()結束自然結束interrupt()方法interrupt()方法用于中斷線程，但不直接停止線程運行。線程需要在運行中檢查中斷標志，并做出相應的處理。拋出InterruptedException異常中斷線程當線程處于阻塞狀態時，可以通過調用interrupt()方法來中斷線程。異常處理線程會拋出InterruptedException異常，以便捕獲并處理中斷事件。線程休眠1sleep()方法暫停當前線程的執行，讓出CPU2時間參數指定休眠時間，單位為毫秒3恢復執行休眠時間結束后，自動恢復執行sleep()方法線程休眠使用sleep()方法可以讓線程進入休眠狀態，暫停執行一段時間。語法Thread.sleep(毫秒數);suspend()和resume()suspend()暫停線程的執行，但不會釋放鎖。resume()恢復線程的執行，但可能導致死鎖。線程優先級1優先級等級線程優先級表示線程的執行順序。2設置優先級可以使用`setPriority()`方法設置線程優先級。3優先級影響高優先級的線程更有可能先執行，但不能保證。setPriority()方法設置線程優先級，數字越大優先級越高可以通過Thread類的setPriority()方法來設置線程的優先級線程優先級僅表示相對執行順序，不保證高優先級線程一定先執行線程同步數據一致性多個線程訪問共享資源時，需要確保數據的完整性和一致性。競爭條件多個線程同時訪問和修改共享資源，可能會導致數據不一致。同步機制使用鎖、信號量等機制，確保同一時間只有一個線程訪問共享資源。synchronized關鍵字互斥鎖synchronized關鍵字用于實現線程同步，它會創建一個互斥鎖，保證同一時間只有一個線程可以訪問被保護的代碼塊。原子性synchronized關鍵字可以保證代碼塊的原子性，即代碼塊中的操作要么全部執行，要么全部不執行。可見性synchronized關鍵字可以保證線程之間的可見性，即一個線程對共享變量的修改對其他線程可見。線程池重復利用線程提高效率管理線程Executor框架線程池管理管理線程池，避免頻繁創建和銷毀線程，提高效率。任務調度提供多種任務調度機制，例如定時任務、周期性任務等。靈活控制可以靈活控制線程數量、任務執行順序、異常處理等。線程安全資源競爭多個線程同時訪問共享資源時可能出現競爭，導致數據不一致。同步機制使用同步機制，如鎖，確保一次只有一個線程訪問共享資源。線程安全數據結構使用線程安全的數據結構，例如`ConcurrentHashMap`，避免資源競爭。死鎖互相等待多個線程相互等待對方釋放資源，導致所有線程都無法繼續執行。資源競爭多個線程爭搶有限的資源，導致某些線程無法獲得所需資源。不合理順序線程獲取資源的順序不當，