聊聊Java中線程的生命周期
線程的生命周期
- 新建（New）：當創建一個Thread對象時，線程處于新建狀態。此時線程還沒有開始執行，需要調用start()方法來啟動線程。
- 就緒（Runnable）：當調用start()方法后，線程進入就緒狀態。此時線程已經被加入到線程調度器中，但還沒有開始執行。線程調度器會根據線程的優先級來決定哪個線程可以先執行。
- 運行（Running）：當線程被線程調度器選中后，線程進入運行狀態。此時線程開始執行run()方法中的代碼。
- 阻塞（Blocked）：在運行狀態下，線程可能會被阻塞。當線程等待某個條件滿足時，或者被其他線程調用了sleep()、wait()、join()等方法時，線程會進入阻塞狀態。在阻塞狀態下，線程不會占用CPU資源。
- 終止（Terminated）：線程的生命周期最終會結束，有兩種方式可以使線程終止。一種是run()方法執行完畢，線程自然結束；另一種是調用線程的stop()方法，強制終止線程的執行。
需要注意的是，線程的狀態不是固定不變的，線程可以在不同的狀態之間切換。例如，一個線程在運行狀態下可能被阻塞，然后再回到運行狀態。線程的狀態轉換是由線程調度器來控制的。
線程的命名
在Java中，可以為線程設置名稱以便于標識和調試。如果沒有設置名稱，現成的默認名稱為Thread-0、Thread-1...。線程的命名可以通過以下兩種方式進行：
- 在創建線程時，可以通過Thread類的構造方法設置線程的名稱。例如：
Thread thread = new Thread("MyThread");這樣就創建了一個名為"MyThread"的線程。
- 可以通過調用Thread類的setName()方法來設置線程的名稱。例如：
Thread thread = new Thread();
thread.setName("MyThread");這樣也可以將線程的名稱設置為"MyThread"。如果在線程啟動之后設置名稱無效。
線程的名稱可以通過Thread類的getName()方法來獲取。例如：
String threadName = thread.getName();這樣就可以獲取到線程的名稱。
線程的命名對于調試和日志記錄非常有用，可以方便地區分不同的線程。在多線程程序中，合理設置線程的名稱可以提高代碼的可讀性和可維護性。
線程的父子關系
線程之間存在父子關系。具體來說，每個線程都有一個父線程，除了主線程外。主線程是Java程序的入口點，它沒有父線程。
當一個線程創建了另一個線程時，創建的線程成為新線程的子線程，而創建新線程的線程成為新線程的父線程。父線程可以通過調用子線程的方法來控制子線程的行為，例如啟動、暫停、恢復和停止等。
可以使用Thread類的構造方法或者實現Runnable接口來創建線程。當一個線程創建了另一個線程時，新線程的父線程就是創建它的線程。
示例代碼：
public class ThreadDemo {
public static void main(String[] args) {
Thread parentThread = Thread.currentThread();
System.out.println("父線程：" + parentThread.getName());
Thread childThread = new Thread(new Runnable() {
@Override
public void run() {
Thread currentThread = Thread.currentThread();
System.out.println("子線程：" + currentThread.getName());
}
});
childThread.start();
}
}在上面的示例中，主線程是父線程，通過調用Thread.currentThread()方法獲取當前線程的引用。然后創建了一個子線程，并在子線程的run()方法中打印子線程的名稱。
輸出結果如下：
父線程：main
子線程：Thread-0可以看到，主線程的名稱是"main"，子線程的名稱是"Thread-0"。這表明子線程是由主線程創建的，它們之間存在父子關系。子線程會和父線程同屬于一個ThreadGroup。
ThreadGroup
ThreadGroup是用于管理線程的類。它可以用來創建一組相關的線程，并對這組線程進行統一的控制和管理。
使用ThreadGroup可以方便地對一組線程進行批量操作，比如設置線程組的優先級、中斷線程組中的所有線程、檢查線程組中活動線程的數量等。
以下是ThreadGroup類的一些常用方法：
- ThreadGroup(String name): 創建一個新的線程組，指定線程組的名稱。
- void setDaemon(boolean daemon): 設置線程組是否為守護線程組。守護線程組中的線程在所有非守護線程結束后會自動銷毀。
- void setMaxPriority(int priority): 設置線程組的最大優先級。線程組中的線程的優先級不能超過線程組的最大優先級。
- void interrupt(): 中斷線程組中的所有線程。
- int activeCount(): 返回線程組中活動線程的數量。
- int activeGroupCount(): 返回線程組中活動線程組的數量。
使用ThreadGroup可以更好地組織和管理線程，提高代碼的可讀性和可維護性。
虛擬機棧
虛擬機棧（Java Virtual Machine Stack）是Java虛擬機（JVM）為每個線程創建的一塊內存區域，用于存儲線程的方法調用和局部變量。每個線程在執行方法時，都會創建一個對應的棧幀（Stack Frame），棧幀中包含了方法的局部變量表、操作數棧、動態鏈接、方法返回地址等信息。
虛擬機棧的主要作用是支持方法的調用和執行。每當一個方法被調用時，JVM會為該方法創建一個新的棧幀，并將其推入虛擬機棧的頂部。方法的參數和局部變量都會被存儲在棧幀的局部變量表中，而方法的執行過程中的臨時數據則會被存儲在操作數棧中。
虛擬機棧是一個線程私有的內存區域，每個線程都有自己獨立的虛擬機棧。這意味著每個線程的方法調用和局部變量都是相互獨立的，互不影響。當一個方法調用結束時，對應的棧幀會被彈出，棧幀所占用的內存也會被釋放。
虛擬機棧的大小是可以調整的，可以通過JVM參數來指定。如果線程的方法調用層次過深，超過了虛擬機棧的最大深度，就會拋出StackOverflowError異常。另外，如果虛擬機棧的內存空間不足以支持新的棧幀分配，就會拋出OutOfMemoryError異常。
虛擬機棧是用于支持方法調用和執行的內存區域，每個線程都有自己獨立的虛擬機棧。它的大小可以調整，但是如果超過最大深度或內存空間不足，就會拋出異常。
守護線程
守護線程（Daemon Thread）是一種特殊類型的線程，它的生命周期與Java虛擬機（JVM）的生命周期相同。當所有的非守護線程結束時，JVM會自動退出，而不管守護線程是否執行完畢。
守護線程通常被用于執行一些后臺任務，比如垃圾回收（Garbage Collection）等。它們不會阻止JVM的退出，因此在某些情況下，守護線程可以提供一種方便的方式來執行一些周期性的或長時間運行的任務。
要創建一個守護線程，可以通過Thread類的setDaemon(true)方法將線程設置為守護線程。守護線程的創建方式與普通線程相同，只是在啟動線程之前將其設置為守護線程。
下面是一個簡單的示例代碼，演示了如何創建和使用守護線程：
public class DaemonThreadExample {
public static void main(String[] args) {
Thread daemonThread = new Thread(() -> {
while (true) {
System.out.println("守護線程正在運行...");
try {
Thread.sleep(1000);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
});
daemonThread.setDaemon(true);
daemonThread.start();
System.out.println("主線程結束");
}
}在上面的示例中，我們創建了一個守護線程，它會每隔1秒輸出一條信息。主線程結束后，守護線程也會隨之結束。
需要注意的是，守護線程不能訪問任何非守護線程創建的資源，因為它們可能在任何時候被終止。因此，在編寫守護線程時，需要特別注意資源的使用和釋放，以避免出現意外的錯誤。
