Java线程的状态

1：初始线程，也就是new Thread，但是还没有调用start方法，还在JVM堆中，没有和OS真正的线程挂钩。

2：运行(RUNNABLE)：调用了start，这时候os才会真正创建线程并和我们JVM堆中的线程挂钩，os创建完线程后，需要等待cpu调度，cpu还没轮到在os层面是就绪状态(ready),cpu轮到了就是运行中(running)这两种状态，在java层面统称为运行状态。

3：阻塞(BLOCKED)：调用synchronized关键字。

4：等待(WAITING)：比如调用了wait,join,park等等需要被唤醒。

5：超时等待(TIMED_WAITING)：该状态不同于WAITING，它可以自己执行时间比如sleep(long),wait(long).... .... 。

6：中止：线程执行完成。

线程从创建到销毁都有哪些步骤

在操作系统层面，一个线程从创建到销毁大致经历以下步骤：

1. 创建：当一个线程被创建时，操作系统会为它分配必要的资源，例如内存、寄存器等。此时，线程处于新建状态。
2. 调度：操作系统的调度器会根据调度算法选择一个就绪状态的线程来运行。当一个线程被调度器选中后，它会获得CPU时间片，进入运行状态。
3. 上下文切换：当一个正在运行的线程因为某些原因（例如时间片用完、等待I/O操作等）无法继续运行时，操作系统会将它切换出CPU，让其他线程来运行。在进行上下文切换时，操作系统会保存当前线程的上下文（例如寄存器值、程序计数器值等），以便在下一次调度这个线程时能够恢复它的运行状态。
4. 挂起：有时候，一个线程可能需要等待某些事件（例如I/O操作完成、信号量可用等）才能继续运行。此时，操作系统会将这个线程挂起，让它进入阻塞状态。当等待的事件发生后，线程会重新进入就绪状态，等待被调度器选中运行。
5. 销毁：当一个线程完成了它的任务或者被强制终止时，操作系统会回收它所占用的资源，并将其销毁。此时，线程的生命周期结束。

什么是线程的调度

线程调度是操作系统为线程分配CPU使用权的过程，决定了哪个线程会在何时运行。Java的线程调度是基于抢占式的，这意味着优先级更高的线程更可能被操作系统选中执行，但是它并不能保证一定会被执行。

线程调度主要有两种方式：

1. 协同式线程调度（Cooperative Threads-Scheduling）：在这种调度方式中，线程的执行时间由线程本身控制。线程会在完成其任务后，主动通知操作系统将控制权切换到另一个线程。协同式线程调度的主要优点是它的实现简单，因为线程在完成自己的任务后才通知系统进行线程切换，所以不存在线程同步的问题。然而，缺点也非常明显，如果一个线程出现问题，整个程序可能会阻塞。
2. 抢占式线程调度（Preemptive Threads-Scheduling）：在这种调度方式中，线程的执行时间以及是否需要切换由操作系统决定。这种情况下，线程的执行时间是不可控制的，这避免了“一个线程导致整个进程阻塞”的问题。Java线程调度就是基于抢占式的。有可能线程执行一会系统调度，然后就让另外一个线程执行了。

在Java中，虽然可以通过Thread.yield()方法让线程主动放弃当前分配的CPU时间，但线程无法控制自己何时获得CPU时间。

线程实现模型：内核线程，用户线程与混合实现

在我们的日常编程中，线程作为执行单位，常常被用来完成多任务的并行处理。然而，线程的底层实现模型却有多种，包括内核线程，用户线程，以及这两者的混合实现。它们各自的优缺点以及使用场景有所不同。

内核线程

内核线程（Kernel-Level Thread，KLT）是直接由操作系统内核支持和管理的线程。线程切换、调度以及任务的处理器映射，都由内核负责。每个内核线程都是一个独立的调度单元，所以即使某个线程在执行系统调用时被阻塞，也不会影响整个进程的执行。这种方式的优点是操作系统能够全面地掌控线程的生命周期，不会出现由于一个线程的问题影响整个进程的情况。然而，因为线程的创建、销毁和同步等操作都需要进行系统调用，而系统调用涉及到用户态和内核态的切换，所以这种方式的代价相对较高。

用户线程

用户线程，也就是在用户空间实现的线程，系统内核并不能感知到用户线程的存在以及其实现方式。用户线程的创建、销毁、切换和调度都在用户态完成，不需要内核的干预。因此，这种方式的操作可以非常快速且低消耗，并且能够支持大规模的线程数量。然而，用户线程的缺点在于，因为缺乏系统内核的支持，所有的线程操作都需要由用户程序自己去处理。例如，处理阻塞的问题、和实现上下文切换和抢占式调度，都会变得异常困难，甚至有些是无法实现的。

混合实现

混合实现模型将内核线程和用户线程结合起来使用，称为N：M实现。在这种模型中，既有用户线程也有内核线程。用户线程仍然在用户空间中创建，其创建、切换、销毁等操作仍然是廉价的，并且可以支持大规模的并发。同时，内核线程提供了线程调度和处理器映射的功能。在这种模式下，用户线程和内核线程的数量比是不定的，即N：M关系。

Java 线程的实现

Java线程的实现和系统内核线程是1:1关系，java线程的创建资源分配，以及上下文切换cpu调度都是由内核来完成的。java是不去干预的，这样实现的好处是简单。坏处就是浪费，举个例子，一个请求过来，可能也就几毫秒，但是java中就需要为一个单独的线程去处理浪费资源，除非是我们自己创建线程，自己调度，以及自己切换上下文。

为什么没有Running状态。

java线程和内核线程是1:1，是抢占式调度的。java线程调用start，进入RUNNABLE状态。os帮我们创建内核线程，进入就绪状态，等待cpu的调度。因为java线程是抢占式调度，完全不需要自己参与，什么时候从ready到running，又什么时候从running到ready，java是不知道的。