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一、線程的狀態

二、線程安全

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一、線程的狀態

1.NEW Thread：對象創建好了，但是還沒有調用 start 方法在系統中創建線程。

2.TERMINATED：?Thread 對象仍然存在,但是系統內部的線程已經執行完畢了。

3.RUNNABLE： 就緒狀態，表示這個線程正在 cpu 上執行,或者準備就緒隨時可以去 pu 上執行。

4.TIMED WAITING： 指定時間的阻塞.就在到達一定時間之后自動解除阻塞使用 sleep 會進入這個狀態 使用帶有超時時間的join也會。

5.WAITING： 不帶時間的阻塞(死等)，必須要滿足一定的條件,才會解除阻塞join 或者 wait 都會進入 WAITING。

6.BLOCKED： 由于鎖競爭,引起的阻塞.(后面線程安全的時候具體介紹)

這六種狀態在生命周期的大概位置，如圖：

用代碼形式測試 NEW 、RUNNABLE、TERMINATED 狀態

代碼：

public class ThreadDemo3 {private static int count = 0;public static void main(String[] args) throws InterruptedException {Thread t = new Thread(() -> {for (int i = 0; i < 5000; i++) {count++;}System.out.println("count: " + count);});//t線程開始前System.out.println("t線程開始前: " + t.getState());t.start();//t線程執行中System.out.println("t線程執行中: " + t.getState());//t線程結束后t.join();System.out.println("t線程結束后: " + t.getState());}
}

執行效果：

學習這些狀態，最大的作用就是調試多線程代碼bug的時候，給我們提供重要的參考依據，當某個程序卡住了，也就是意味著一些關鍵的線程阻塞了，我們就可以觀察線程的狀態，分享出一些原因。

注意：一個線程只能start一次，也就是說只有是NEW狀態的線程才能start。

二、線程安全

線程安全：某個代碼，不管它是單個線程執行，還是多個線程執行，都不會產生bug，這個情況就成為“線程安全”。

線程不安全：某個代碼，它單個線程執行，不會產生bug，但是多個線程執行，就會產生bug，這個情況就成為 “線程不安全”，或者 “存在線程安全問題”。

舉個線程不安全例子，現在，我們想計算一個變量的自增次數，它循環了100000次，用兩個線程去計算，各自計算循環50000次的次數。

代碼：

public class ThreadDemo4 {private static int count = 0;public static void main(String[] args) throws InterruptedException {Thread t1 = new Thread(() -> {for (int i = 1; i < 50000; i++) {count++;}});Thread t2 = new Thread(() -> {for (int i = 50000; i <= 100000; i++) {count++;}});t1.start();t2.start();t1.join();t2.join();System.out.println("count: " + count);}
}

我們知道，從1到10_0000，肯定是自增了10_0000次，但是我們看看輸出結果如何？

答案卻不是10_0000，是50000多次，這是為何呢？原因就是多線程代碼，它們是并發執行的。

這個count++是由cpu的三個指令構成的：

（1）load 從內存中讀取數據到cpu的寄存器中。

（2）add 把寄存器中的值 + 1。

（3）save 把寄存器中的值寫回到內存中。

因為上面兩個線程是并發執行的，那么 t1 和 t2 線程的執行順序就是無序的，他們可能同時讀取數據，自增完再+1，下面用圖示他們的一些可能性。

暫時就畫這么多，因為線程并發的執行結果個數是無數的，并不是簡單的排列組合就能窮舉出來，因為并發的原因，可能 t1 線程它執行了兩次，才執行一次 t2 線程，也可能更多，或者 t2 執行的次數更多，t1 線程只執行一次。就又要排列組合了，這些情況都是有可能的。

這時，t1 和 t2自增的時候，就可能拿的是同一個值，這兩線程的其中一個自增后，沒放回內存中，另一個線程就又拿了，這肯定是不符合我們預期的。

所以我們從上面的可能情況找，符合我們預期的效果就只有這兩個了，如圖：

那么這種情況也就是串行化執行，執行完 t1，再執行t2，或者兩個順序相反。

代碼：

public class ThreadDemo4 {private static int count = 0;public static void main(String[] args) throws InterruptedException {Thread t1 = new Thread(() -> {for (int i = 1; i < 50000; i++) {count++;}});Thread t2 = new Thread(() -> {try {t1.join();} catch (InterruptedException e) {throw new RuntimeException(e);}for (int i = 50000; i <= 100000; i++) {count++;}});t1.start();t2.start();t2.join();System.out.println("count: " + count);}
}

執行效果：

但這樣就沒必要使用多線程了，因為串行化，一個線程就能搞定了，使用多線程也沒太大意義。