赶紧收藏！2024 年最常见 100道 Java 基础面试题（二十）

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三十九、`Runnable`和`Callable`有什么区别？

Runnable和Callable都是Java中用于创建线程的任务接口，但它们之间存在一些关键的区别：

返回类型：
- Runnable接口的run()方法没有返回类型，它通常用于执行某些操作而不返回结果。
- Callable接口的call()方法返回一个泛型类型，可以返回执行结果。
异常：
- Runnable的run()方法不声明抛出任何异常，这意味着它不能抛出未检查异常（unchecked exceptions）。
- Callable的call()方法可以抛出异常，包括未检查异常和检查异常（checked exceptions），这使得Callable在处理异常时更加灵活。
Future：
- Callable任务经常与Future或FutureTask结合使用，允许开发者获取任务的执行结果，或者在任务完成前取消任务。
- Runnable任务不与Future结合，因此无法获得任务的执行结果或取消任务。
线程池：
- 在使用线程池（如ExecutorService）时，Callable任务可以通过Future对象来查询任务状态、取消任务或获取任务返回值。
- Runnable任务在线程池中通常通过submit()方法提交，并且可以返回一个Future对象，但任务本身不直接返回结果。
内部类：
- 如果任务是一个类内部的逻辑，并且该逻辑不需要返回结果，那么实现Runnable接口可能更方便。
- 如果任务需要返回结果，或者需要抛出异常，那么实现Callable接口可能更合适。
示例代码：

// Runnable示例
class MyRunnable implements Runnable {
    public void run() {
        // 执行任务，无返回值
    }
}

// Callable示例
class MyCallable implements Callable<String> {
    public String call() {
        // 执行任务并返回结果
        return "任务结果";
    }
}

// 使用ExecutorService提交任务
ExecutorService executor = Executors.newFixedThreadPool(3);
Future<String> future = executor.submit(new MyCallable());
String result = future.get(); // 等待任务完成并获取结果
executor.shutdown();

总结：

Runnable适用于不需要返回结果的线程任务。
Callable适用于需要返回结果或处理异常的线程任务。
Callable任务与Future结合使用，可以提供任务执行的更多控制，如查询状态、取消任务或获取结果。

四十、线程有哪些状态？

在Java中，线程（Thread）在其生命周期中会经历不同的状态。根据Java虚拟机（JVM）的规范，线程的状态可以分为以下几个：

新建（New）：线程对象创建后，但还未调用start()方法之前，线程处于新建状态。
可运行（Runnable）：线程对象调用了start()方法后，线程进入可运行状态。在可运行状态的线程可能正在执行，也可能正在等待CPU资源来执行。
阻塞（Blocked）：当线程等待某个资源（如等待进入同步代码块或等待I/O操作完成）时，它将从可运行状态进入阻塞状态。
无限期等待（Waiting）：线程因为等待其他线程执行特定操作（如等待某个条件变量或等待join()操作）而进入无限期等待状态。线程在这个状态下需要其他线程的交互才能唤醒。
限期等待（Timed Waiting）：线程在执行操作时指定了超时时间，如调用了sleep(long millis)、wait(long timeout)、join(long millis)或LockSupport.parkNanos()等方法，线程将进入限期等待状态。超时时间到达后，线程会自动唤醒，回到可运行状态。
终止（Terminated）：线程执行完run()方法中的所有操作，或者因为异常退出了run()方法，此时线程进入终止状态。

状态转换：

新建 -> 可运行：调用线程对象的start()方法。
可运行 -> 阻塞：线程试图获取一个同步锁或执行了阻塞I/O操作。
可运行 -> 无限期等待：线程执行了wait()、join()或LockSupport.park()方法。
可运行 -> 限期等待：线程执行了sleep(long millis)、join(long millis)、LockSupport.parkNanos()或LockSupport.parkUntil()方法。
限期等待 -> 可运行：超时时间到达或被interrupt()方法中断。
无限期等待 -> 可运行：线程被其他线程唤醒或被interrupt()方法中断。

示例代码：

public class ThreadStateExample {
    public static void main(String[] args) {
        Thread thread = new Thread(() -> {
            synchronized (ThreadStateExample.class) {
                while (!Thread.currentThread().isInterrupted()) {
                    try {
                        ThreadStateExample.class.wait(); // 无限期等待
                    } catch (InterruptedException e) {
                        break; // 被中断，退出循环
                    }
                }
            }
        });

        thread.start(); // 新建 -> 可运行

        synchronized (ThreadStateExample.class) {
            ThreadStateExample.class.notify(); // 唤醒等待的线程
        }

        try {
            Thread.sleep(1000); // 主线程限期等待
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }

        thread.interrupt(); // 中断线程，使其从等待状态唤醒
    }
}

总结：