Day21：人生跑马灯

在我们稍稍脱离初学程序的阶段时，可能会开始使用许多框架工具，抑或是写WebApp时使用Servlet API，都会发现去了解架构是很重要的事情，了解架构才有办法让我们开发软件的时候知道自己在哪里，其中有一部分是去了解软件的生命周期。

我觉得这是满有趣的一件事，软件这种纯粹人工的事物理应没有生命，但在我们人类的理解上，生命周期是最恰当的词语来形容了。

今天就要来谈谈执行绪(Thread)的生命周期(Life Cycle)。

我个人在初学Java时，学到执行绪真的是满头痛的，不是很能在脑海中有明确的画面去想像，不过在了解到执行绪的生命周期後，让我有豁然开朗的感觉。

来上图！

当我们实作Runnable介面或继承Thread类别，覆写run()方法後，就要创建Thread实例来启动该执行绪：

Thread thread01 = new Thread(() -> {
    for(int i = 0; i < 10; i++){
        System.out.println(i);
    }
});
thread01.start();

当呼叫了Thread的start()後，就是开始了执行绪的生命周期了，thread会进到Runnable的状态，这个阶段就像是被放进一个等待区一样，而电脑的CPU就像是工作人员会来叫号，被叫到的thread就可以离开等待区，进到工作区占用电脑CPU资源开始跑run()方法；要注意这边的叫号是随机的，或者可以透过Java API提供的setPriority()方法设定执行绪被叫号的优先权。

当执行绪的run()方法内容执行完毕後，thread就会进入Terminated的状态，相当於这个执行绪的生命到了尽头，就算在thread.start()一遍也没办法再跑一次，甚至还会吐出IllegalThreadStateException例外。

除了Runnable以及Running的阶段外，有些情况执行绪会进到类似隔离区的Blocked状态，通常是当执行绪在跑输入输出的程序时就会进到Blocked状态，等输入输出完成後才会重新回到等待区Runnable等待CPU叫号；也可能是我们主动在某个流程中呼叫执行绪的sleep()方法，就会强制该执行绪进到Blocked状态；也可能是在设定了synchronized的程序中等待物件内部锁(intrinsic lock)，也会进到Blocked状态。

以上是执行绪生命周期的整体概念，下面接着要来说说程序码上执行绪的执行状况。

public static void Main(String[] args){
    Thread thread01 = new Thread(() -> {
        for(int i = 0; i < 10; i++){
            System.out.println("thread01 " + i);
        }
    });
    Thread thread02 = new Thread(() -> {
        for(int i = 0; i < 10; i++){
            System.out.println("thread02 " + i);
        }
    });
    
    thread01.setDaemon(true);
    
    thread02.start(); 
    thread01.start();
}

我们初学常常测试程序码使用的Main方法，其实本身就是一个thread，称为main thread；当Main方法执行完时，main thread也就Terminated了，JVM随之关闭。

而当我们在Main方法中去启动其他执行绪时，我们的main thread会等到这些执行绪都执行完毕後，才会进到Terminated状态；不过有一种设定叫做Daemon，如上面的程序码范例，我们设定了thread01.setDaemon(true)，被设定为Daemon的执行绪不会被main thread等待，main thread跑完了就会直接进到Terminated状态，所以上面的程序码跑完会发现thread01有时候会跑不到9，但是thread02一定会跑到9。