Java线程图文总结
实现方式
简单介绍一下Java多线程实现方式，有以下三种：
1、继承Thread类
2、实现Runnable接口
3、使用ExecutorService、Callable、Future实现有返回结果的多线程
区别是前两种执行完之后不带返回值，最后一种带返回值，其中最常用为前两种。
线程的状态
java线程的整个生命周期有5个状态：新建，就绪，运行中，阻塞，结束。
5个状态之间的关系将结合下图理解：
上图为java线程生命周期期间的各种命运，下面介绍常见的几种命运。
命运一：
新线程创建成功，调用start()进入就绪状态，即进入待运行的线程池中等待，等待获取CPU的使用权。当获得CPU使用权，该线程从就绪状态进入运行状态。运行过程中，运气好的，一次运行就把所要执行的任务执行完毕，线程结束；命运不好的，运行中途被CPU暂停运行，重新回到就绪状态，等待分配，然后再等待进入运行期，直到最后运行完毕，最后结束。
命运二：
新线程创建成功，进入就绪状态，获取了CPU使用权，处于运行状态。这里意外出现，该线程执行了sleep、yield、join三者其中一个命令。sleep、join需要被暂停执行一段时间，线程进入阻塞状态。休息时间到，再重新进入就绪状态；而yield是从运行状态直接跳会就绪状态。当到了就绪状态后再重新等待CPU调度，重新进入运行期。run -> block -> run -> block.... 此种状态会持续，一直到该线程的任务执行完毕。sleep、yield、join三者区别如下：
sleep：CPU暂停当前线程运行，同时让就绪状态（待运行池中）优先级较低的一个线程运行。当前线程被暂停后，会处于阻塞状态n秒(n由开发人员设定)，时间到了之后，会自动回到就绪状态，等待CPU重新调度，重新从刚刚暂停的地方运行。注意，若代码块中包含了对象的锁，在睡眠的过程中是不会释放掉对象的锁的，其他线程是不能访问到共享数据的。
join:将指定的线程执行完成后，再运行当前线程剩下的任务。典型的例子是将两个交替执行的线程合并顺序执行。请结合下面代码理解：
public static void main(String[] args) throws IOException { final Thread aThread = new Thread(new Runnable() { @Override public void run() { for (int i = 0; i < 5; i++) { System.out.println("a:" + i); } } }); Thread bThread = new Thread(new Runnable() { @Override public void run() { try { aThread.join(); } catch (InterruptedException e) { } for (int i = 0; i < 5; i++) { System.out.println("b:" + i); } } }); bThread.start(); aThread.start(); try { bThread.join(); } catch (InterruptedException e) { } for (int i = 0; i < 5; i++) { System.out.println("c:" + i); } } 输出结果：
a:0 a:1 a:2 a:3 a:4 b:0 b:1 b:2 b:3 b:4 c:0 c:1 c:2 c:3 c:4
如果把代码中的join部分去掉，就不能保证a、b、c的输出顺序。
yield:实质是让当前正在运行的线程直接回到就绪状态，而不用进入阻塞状态等待，且只会选择优先级相同的线程进入运行状态。若待运行的线程池中，没有跟当前线程优先级相同的线程，或者当前线程又被选中运行，则当前线程还是会继续运行，会误造成yield无法达到目的的效果。
命运三：
线程a成功进入创建、就绪、运行流程，运行过程中，需要访问资源i，而此时资源i正在被另外的线程b访问并且上锁了，此时线程a就会暂停运行，进入资源i的锁池，等待线程b释放资源i的锁。当线程a获得资源i的锁时，会从资源i的锁池中进入就绪状态（待运行池），等待调度。以下为示例代码：
public static void main(String[] args) throws IOException { final Object obj = 1; Thread aThread = new Thread(new Runnable() { @Override public void run() { synchronized(obj){ for (int i = 0; i < 3; i++) { System.out.println("线程a在使用obj..."); try { Thread.sleep(500); } catch (InterruptedException e) { } } } } }); Thread bThread = new Thread(new Runnable() { @Override public void run() { synchronized(obj){ for (int i = 0; i < 3; i++) { System.out.println("线程b在使用obj..."); try { Thread.sleep(500); } catch (InterruptedException e) { } } } } }); bThread.start(); aThread.start(); } 输出结果是：
线程b在使用obj... 线程b在使用obj... 线程b在使用obj... 线程a在使用obj... 线程a在使用obj... 线程a在使用obj...
两个线程都start()之后，两个线程随机先后访问到obj对象，有可能是a先访问obj，有可能是b先访问obj。我的结果就是b先访问obj，拿到obj的锁，之后线程a无法立即访问到obj，a就进入obj的锁池中等待；当b中被锁的代码块跑完且释放锁，a拿到obj的锁，重新进入就绪状态，等待分配运行。
命运四：
线程a成功的创建、就绪、运行，运行过程中调用obj.wait()，a就从run状态进入到obj的等待池，等待其他线程调用obj.notify；当其他线程调用notify之后，线程a从obj的等待池中，进入到obj的锁池，等待获得锁以重新进入就绪状态恢复运行。下面具体解析一下wait、notify、notifyAll的作用：
wait：在已经获得obj的锁的前提下，主动释放obj的锁，释放后当前线程会进入obj的等待池，即开始休眠。另外，当调用了wait之后，并不是立即释放对象obj的锁，而是在相应的synchronized()语句块执行结束后才真正释放。
notify的作用是从对象obj的等待池中随机抽取一个线程放到对象obj的锁池中，让该线程继续在锁池中等待锁，成功拿到锁后，等待分配执行。
notifyAll的作用跟notify类似，只不过是把对象obj的等待池中的所有的线程全部取出，放到对象obj的锁池中。
需要明确的一点：wait、notify、notifyAll均为在当前线程获取对象的锁的前提下执行的，所以这三个操作都必须在synchronized()块中执行。
举个例子：线程a、线程b、线程c需要协同工作，线程b、c的任务需要在a线程的任务完成后才能开始。那就是说a在完成任务后，需要通知b和c恢复工作。这种情况就可通过wait，notifyAll来实现协同工作。请看以下代码：
public static void main(String[] args) { final Object object = new Object(); Thread a = new Thread() { public void run() { System.out.println("a start"); try { Thread.sleep(2000); } catch (InterruptedException e) { } synchronized (object) { System.out.println("a finish, notify b and c"); object.notifyAll(); //wait,notify,notifyAll必须在synchronized块里面使用 } } }; Thread b = new Thread() { public void run() { synchronized (object) { System.out.println("b is starting, waiting for a finish..."); try { object.wait(); } catch (InterruptedException e) { } System.out.println("b end"); } } }; Thread c = new Thread() { public void run() { synchronized (object) { System.out.println("c is starting, waiting for a finish..."); try { object.wait(); } catch (InterruptedException e) { } System.out.println("c end"); } } }; a.start(); b.start(); c.start(); } 其中一次的输出结果：
a start b is starting, waiting for a finish... c is starting, waiting for a finish... a finish, notify b and c c end b end
因为线程在锁池中是被随机抽取的，所以不可能保证b，c哪个先运行。上面的结果就是c先被抽取。
上述全部讨论的前提是线程运行中没有遇到exception的情况，若遇上了exception，就直接end。
以上为本人对Java线程的理解，是基于线程的浅层部分展开讨论，欢迎指正。若想深入了解线程，可以看看java.util.concurrent包下的类。本人之前写过一个基于多线程实现的远程监控程序，有兴趣可参考一下：
http://my.oschina.net/ericquan8/blog/383882