在Java语言的实现当中对应到操作系统线程的实现是Thread类,通过创建Thread类的对象实例并调用其start方法来启动线程,然后等待操作系统的调度执行。Thread类的线程对象实例所执行的任务,是通过创建Runnable接口的实现类并实现其run方法来定义的。
由于操作系统是基于CPU时间片机制来实现任务的抢占式调度的,所以线程会存在一些执行状态,如运行中、等待、阻塞等。同时由于Thread类创建的线程对象是基于底层操作系统线程来执行的,所以也存在相应的线程状态。为了方便对Thread类的线程对象的运行状态进行查看,JDK提供了jstack命令来查看线程的当前运行状态,从而可以根据线程的运行状态来定位和排查线程相关的问题,如程序卡死、定时任务未执行等问题。
除此之外,多线程并发操作会存在线程安全问题。所以为了保证多线程场景中的数据一致性,Java提供了synchronized关键字来实现互斥锁、volatile关键字来实现线程之间的数据可见性和避免指令重排、final关键字来实现数据的不可变,以及基于无状态设计,如使用局部变量等来避免线程之间的数据共享。最后,基于空间换时间的思路,提供了线程本地变量ThreadLocal类来实现每个线程对于共享数据都有一份自己的数据拷贝,从而实现各自对自己的数据拷贝进行操作,而不会相互影响。