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Java 线程

Java 线程是执行任务的基本单元，从创建到终止具有明确的状态。本文先比较 start() 与 run()，再介绍六种线程状态，最后说明中断如何传递以及阻塞方法怎样响应。中断是协作请求，任务何时退出取决于执行中的代码和调用的 API。

1. 面试核心

先记住这几条，再读正文

启动与直接调用。 start() 启动新线程，直接调用平台线程的 run() 则在当前线程执行任务。
线程状态。 线程状态为 NEW、RUNNABLE、BLOCKED、WAITING、TIMED_WAITING 和 TERMINATED。
中断查询。 Thread.interrupted() 读取并清除当前线程的中断标志。卡 · 中断状态的读取与清除
中断异常。 sleep、wait、join 和 JUC 可中断阻塞方法响应中断时，会清除标志并抛出 InterruptedException。
协作退出。 任务通过检查中断或调用可中断 API 协作退出，并在退出前释放资源。卡 · 协作式中断

2. `start()` 与 `run()`

创建线程对象只是准备任务，调用 start() 才会启动新线程。下面的代码启动工作线程后，再等待它执行结束：

Thread worker = new Thread(() -> loadData());
worker.start();
worker.join();

本例创建的是平台线程，由操作系统线程承载执行。对象刚创建时处于 NEW 状态。调用 start() 后，新线程进入调度，调用者可以与它并发运行；随后调用 join()，调用者就等待工作线程结束。

若把 start() 换成直接调用 worker.run()，loadData() 就在当前线程中执行。这只是普通的方法调用，执行完后当前线程才继续下一行。

一个 Thread 只可启动一次，重复 start() 会抛出 IllegalThreadStateException。run() 正常返回，或抛出的未捕获异常处理结束后，线程进入 TERMINATED。这时若还需要执行任务，应创建新线程或交给线程池。

Java 21 支持由 JVM 调度的虚拟线程，它同样通过启动进入执行。直接调用虚拟线程对象的 run() 没有效果。

虚拟线程的调度方式见虚拟线程。

3. 线程的六种状态

Thread.State 描述线程在 JVM 中的执行或等待状态。理解这六种状态，有助于判断线程是在等锁、等条件，还是已经结束：

状态	含义
`NEW`	尚未启动
`RUNNABLE`	可运行或正在执行，也包含部分系统资源等待
`BLOCKED`	等待进入或重新进入 monitor
`WAITING`	无期限等待，如 `wait()`、`join()`、`park()`
`TIMED_WAITING`	有期限等待，如 `sleep()` 或定时等待
`TERMINATED`	执行已结束

这些状态属于 JVM 层，与操作系统线程状态并非一一对应。比如，RUNNABLE 既可以表示正在运行或等待调度，也可包含 native I/O 等待。native I/O 指通过本地系统调用执行的输入输出，所以看到 RUNNABLE 时，还要确认线程是否正在消耗 CPU。

诊断时应结合以下三类信息：

线程栈显示线程当前执行或等待的方法。
相关队列显示任务是否积压、线程在等什么工作。
CPU 使用情况帮助区分计算繁忙与等待系统资源。

4. 协作式中断

必会卡 · Java 中怎样正确停止一个线程

interrupt() 向目标线程发出中断请求，由任务决定如何结束工作。普通计算需要主动检查中断标志，才能在合适的位置退出：

while (!Thread.currentThread().isInterrupted()) {
    processNextBatch();
}

示例在每批工作开始前检查标志。当前批次执行中收到中断时，会先执行完这一批，再在下一次检查时退出。因此，批次越长，任务响应取消的时间就越长。

isInterrupted() 查询目标线程的标志，并保留原值，适合上面的循环检查。静态方法 Thread.interrupted() 则查询当前线程，并清除标志。它适合需要读取并处理该中断的代码，普通查询应留意这个清除动作。

线程正阻塞在某个 API 中时，是否返回或抛出异常由该 API 决定。下一节说明常见可中断阻塞方法的行为。

5. InterruptedException 的传播

sleep、wait、join 以及 BlockingQueue.take() 等方法会通过异常响应中断。它们抛出 InterruptedException 前会清除中断标志，所以调用方需要继续传递这个取消请求。

处理方式取决于当前方法能否声明受检异常。可以继续声明时，直接向上抛出：

public Result load() throws InterruptedException {
    return queue.take(); // 继续向上抛出
}

这段代码让调用方通过异常知道等待已经被中断。若当前接口无法继续声明 InterruptedException，可以恢复标志并转换为业务异常：

try {
    return queue.take();
} catch (InterruptedException exception) {
    Thread.currentThread().interrupt();
    throw new TaskCancelledException(exception);
}

第二段假设业务定义了 TaskCancelledException。恢复标志后，上层除了捕获业务异常，还能通过线程状态检测到中断。若捕获后只记录日志并继续执行，异常和标志都被消耗，上层的关闭或取消请求就会丢失。

6. 安全终止线程

必会卡 · Java 中怎样正确停止一个线程

安全终止要让任务在状态一致的位置退出，并释放已经取得的资源。任务可以检查中断，也可以检查用 volatile 或锁保护的停止标志，确保修改对工作线程可见。单独修改停止标志时，已经阻塞的调用还需通过中断、关闭或超时结束等待。

任务在 finally 或资源作用域内完成清理，例如解锁、归还连接和关闭资源。调用方按以下顺序完成协作关闭：

停止接收新任务，避免关闭期间继续增加工作。
发出中断请求，或设置受同步保护的停止条件。
在期限内等待已有任务退出，再处理仍未完成的任务。

关闭流程和资源清理的完整说明见任务取消。

Java 17 的 Thread.stop() 会强制终止线程并释放它持有的 monitor。若线程刚改完一组字段中的一部分，其他线程就会读到不一致状态，因此该方法已弃用。Java 21 中，该方法始终抛出 UnsupportedOperationException。

线程池通过 ExecutorService.shutdown() 开始有序关闭，超时后可按业务需要调用 shutdownNow() 尝试取消。后者尝试中断运行中的任务，并返回尚未开始的任务，实际退出仍依赖任务响应。

排队任务的处理见 Java 线程池。

7. 中断状态的读取与清除

必会卡 · isInterrupted 和 Thread.interrupted 有什么区别？

区分查询方法时，要同时看它查询哪个线程、是否清除标志。下面先中断当前线程，再连续读取三次：

Thread.currentThread().interrupt();
System.out.println(Thread.currentThread().isInterrupted());
System.out.println(Thread.interrupted());
System.out.println(Thread.interrupted());