Java多线程——线程的优先级和生命周期

摘要：本文主要介绍了线程的优先级以及线程有哪些生命周期。

部分内容来自以下博客：

https://www.cnblogs.com/sunddenly/p/4106562.html

线程的优先级

线程的优先级及设置

线程的优先级是为了在多线程环境中便于系统对线程的调度，优先级越高先执行机会越大，并不是一定先执行。

线程的优先级可以理解为线程抢占CPU时间片的概率，并不能保证优先级高的线程一定会先执行。

不同的系统有不同的线程优先级的取值范围，同一个优先级在不同的系统里的值可能是不同的。

一个线程的优先级设置遵从以下原则：

线程创建时，子继承父的优先级。

线程创建后，可通过调用setPriority()方法改变优先级。

线程的优先级是1-10之间的正整数，线程优先级最高为10，最低为1，默认为5。

1- MIN_PRIORITY

10-MAX_PRIORITY

5-NORM_PRIORITY

线程的调度策略

线程调度器选择优先级最高的线程运行。但是，如果发生以下情况，就会终止线程的运行：

线程体中调用了yield()方法，让出了对CPU的占用权。

线程体中调用了sleep()方法，使线程进入睡眠状态。

线程由于I/O操作而受阻塞。

另一个更高优先级的线程出现。

在支持时间片的系统中，该线程的时间片用完。

线程的生命周期

线程的生命周期：一个线程从创建到消亡的过程。

如下图，表示线程生命周期中的各个状态：

新建状态（New）

当线程对象对创建后，即进入了新建状态。

就绪状态（Ready）

当调用线程对象的start()方法，线程即进入就绪状态。处于就绪状态的线程，只是说明此线程已经做好了准备，随时等待CPU调度执行，并不是说执行了start()此线程立即就会执行。

当调用线程的yield()方法时，线程从运行状态转换为就绪状态，但接下来CPU调度就绪状态中的哪个线程具有一定的随机性。

运行状态（Running）

当CPU开始调度处于就绪状态的线程时，此时线程才得以真正执行，即进入到运行状态。

注：就绪状态是进入到运行状态的唯一入口，也就是说，线程要想进入运行状态执行，首先必须处于就绪状态中。

阻塞状态（Blocked）

处于运行状态中的线程由于某种原因，暂时放弃对CPU的使用权，停止执行，此时进入阻塞状态，直到其进入到就绪状态，才有机会再次被CPU调用以进入到运行状态。根据阻塞产生的原因不同，阻塞状态又可以分为三种。

等待阻塞：运行状态中的线程执行wait()方法，使本线程进入到等待阻塞状态。

同步阻塞：线程在获取synchronized同步锁失败（因为锁被其它线程所占用），它会进入同步阻塞状态。

其他阻塞：通过调用线程的sleep()或join()或发出了I/O请求时，线程会进入到阻塞状态。当sleep()状态超时、join()等待线程终止或者超时、I/O处理完毕时，线程重新转入就绪状态。

死亡状态（Dead）

线程执行完了或者因异常退出了run()方法，该线程结束生命周期。

线程的上下文切换

对于单核CPU来说，CPU在一个时刻只能运行一个线程，当在运行一个线程的过程中转去运行另外一个线程，这个叫做线程上下文切换。

由于当前线程的任务在切换的时候可能没有执行完毕，所以在切换时需要保存线程的运行状态，以便下次切换回来的时候能够回到切换时的运行状态，继续进行操作。一般来说，线程上下文切换过程中会记录指令寄存器、程序计数器、累加寄存器等其他数据。指令寄存器保留了线程在切换时执行到了哪条指令，以便继续运行。程序计数器存储了下一条指令在主存储器中的地址。累加寄存保存了程序的运算结果，以及变量的值。

虽然多线程可以使得任务执行的效率得到提升，但是由于在线程切换时同样会带来一定的开销代价，并且多个线程会导致系统资源占用的增加，所以在进行多线程编程时要注意这些因素。