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关于 Thread 与 Runnable 以及线程生命周期的详细说明与示例

news 2025/6/8 7:33:02

一、Thread 与 Runnable 的区别

1. 核心概念

特性	Thread	Runnable
实现方式	继承 `Thread` 类并重写 `run()` 方法	实现 `Runnable` 接口并实现 `run()` 方法
灵活性	单继承限制，无法继承其他类	无继承限制，可继承其他类或实现其他接口
资源共享	每个 `Thread` 实例独立运行	多个线程可共享同一 `Runnable` 实例
推荐使用	早期 Java 版本	现代 Java 开发（更灵活）

2. 代码示例

(1) 继承 Thread 类

java
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class MyThread extends Thread {@Overridepublic void run() {System.out.println("Thread 方式运行: " + Thread.currentThread().getName());}
}// 使用
public class Main {public static void main(String[] args) {MyThread thread = new MyThread();thread.start(); // 启动新线程（调用 run()）}
}

(2) 实现 Runnable 接口

java
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class MyRunnable implements Runnable {@Overridepublic void run() {System.out.println("Runnable 方式运行: " + Thread.currentThread().getName());}
}// 使用
public class Main {public static void main(String[] args) {Thread thread = new Thread(new MyRunnable());thread.start(); // 启动新线程（调用 run()）}
}

(3) 匿名内部类（简化写法）

java
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// Thread 匿名类
new Thread() {@Overridepublic void run() {System.out.println("匿名 Thread 运行");}
}.start();// Runnable 匿名类
new Thread(new Runnable() {@Overridepublic void run() {System.out.println("匿名 Runnable 运行");}
}).start();

二、线程生命周期

1. 线程状态图

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新建 (New) → 就绪 (Runnable) → 运行 (Running) → 终止 (Terminated)↑        ↓               ↓└阻塞 (Blocked) ←───────┘

2. 状态说明

状态	触发条件	示例
新建 (New)	通过 `new Thread()` 创建线程对象	`Thread thread = new Thread();`
就绪 (Runnable)	调用 `start()` 方法后，等待 CPU 调度	`thread.start();`
运行 (Running)	线程获得 CPU 时间片，执行 `run()` 方法	线程正在执行任务
阻塞 (Blocked)	等待资源或锁（如 `sleep()`、`wait()`）	`Thread.sleep(1000);`
终止 (Terminated)	`run()` 方法执行完毕或线程被强制终止	线程任务完成或调用 `stop()`（不推荐）

3. 状态转换示例

java
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class LifecycleDemo implements Runnable {@Overridepublic void run() {System.out.println("线程启动: " + Thread.currentThread().getName());try {// 进入阻塞状态（睡眠 2 秒）Thread.sleep(2000);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}System.out.println("线程终止");}
}public class Main {public static void main(String[] args) {Thread thread = new Thread(new LifecycleDemo());System.out.println("线程状态: " + thread.getState()); // NEWthread.start(); // 进入 RUNNABLESystem.out.println("线程状态: " + thread.getState()); // RUNNABLEtry {// 等待线程执行完毕thread.join();} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}System.out.println("最终线程状态: " + thread.getState()); // TERMINATED}
}

三、核心方法与使用场景

1. 常用方法

方法	作用	示例
`start()`	启动线程，JVM 调用 `run()` 方法	`thread.start();`
`run()`	线程执行体（直接调用不会启动新线程）	重写 `run()` 方法
`sleep(millis)`	使线程休眠指定毫秒数	`Thread.sleep(1000);`
`join()`	等待线程执行完毕	`thread.join();`
`currentThread()`	获取当前线程对象	`Thread.currentThread().getId();`

2. 示例：线程休眠与等待

java
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class SleepDemo implements Runnable {@Overridepublic void run() {System.out.println("开始执行: " + Thread.currentThread().getName());try {// 休眠 1 秒Thread.sleep(1000);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}System.out.println("执行结束: " + Thread.currentThread().getName());}
}public class Main {public static void main(String[] args) throws InterruptedException {Thread thread = new Thread(new SleepDemo());thread.start();// 主线程等待子线程结束thread.join();System.out.println("主线程继续执行");}
}

四、Thread vs Runnable 最佳实践

1. 为何推荐 Runnable？

避免单继承限制：Java 类只能继承一个父类，使用 Runnable 可继承其他类。
资源共享：多个线程可共享同一 Runnable 实例，适合需要数据共享的场景。
解耦：将任务（Runnable）与线程（Thread）分离，提高代码灵活性。

示例：多线程共享资源

java
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class Counter implements Runnable {private int count = 0;@Overridepublic void run() {for (int i = 0; i < 5; i++) {count++;System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ": " + count);}}
}public class Main {public static void main(String[] args) {Counter counter = new Counter();// 两个线程共享同一 Counter 实例Thread t1 = new Thread(counter, "线程1");Thread t2 = new Thread(counter, "线程2");t1.start();t2.start();}
}

2. Thread 的适用场景

需要直接控制线程行为（如设置线程优先级、守护线程）。
需要复用线程池中的线程（结合 ExecutorService）。

五、线程生命周期实战

场景：模拟订单处理流程

java
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class OrderProcessor implements Runnable {@Overridepublic void run() {System.out.println("订单处理开始: " + Thread.currentThread().getName());try {// 模拟耗时操作Thread.sleep(3000);} catch (InterruptedException e) {System.out.println("订单处理被中断");return; // 提前终止}System.out.println("订单处理完成: " + Thread.currentThread().getName());}
}public class Main {public static void main(String[] args) throws InterruptedException {Thread thread = new Thread(new OrderProcessor());System.out.println("线程状态: " + thread.getState()); // NEWthread.start();System.out.println("线程状态: " + thread.getState()); // RUNNABLE// 主线程等待 1 秒后中断Thread.sleep(1000);thread.interrupt(); // 发送中断信号thread.join();System.out.println("最终线程状态: " + thread.getState()); // TERMINATED}
}