Java线程的生命周期可以分为五个阶段：

1. 新建（New）：线程被创建后，就进入了新建状态。此时，线程仅仅是一个空的线程对象，还没有开始执行。

2. 就绪（Runnable）：当线程调用start()方法后，线程就进入了就绪状态。处于就绪状态的线程，表明已经做好了准备，随时等待CPU调度执行。但是，并不是说执行了start()方法，线程立即就会执行，而是要等待CPU的调度。

3. 运行（Running）：当CPU开始调度处于就绪状态的线程时，线程才得以真正执行，即进入到运行状态。

4. 阻塞（Blocked）：当线程处于阻塞状态时，它无法继续执行。阻塞的情况可能发生在以下几种情况：等待I/O操作完成、等待锁、等待join()方法超时或等待其他线程终止。当这些等待条件满足后，线程会转入就绪状态，等待CPU调度。

5. 终止（Terminated）：当线程执行完了或者因异常退出了run()方法，该线程结束生命周期。

在Java中，可见性和可变性是描述对象状态的重要概念。

1、可见性：指当一个线程修改了一个共享变量的值后，其他线程能够立即得知这个修改。Java内存模型在变量修改后将新的变量值同步回主内存，在其他线程读取该变量之前从主内存刷新变量值来实现可见性。主要实现可见性的方式有三种：volatile、synchronized和final。

volatile关键字不能保证操作的原子性。使用synchronized可以保证同一时刻只有一个线程可以执行被synchronized修饰的方法或代码块，从而保证数据的一致性。final关键字修饰的变量在构造器中一旦初始化完成，并且没有发生this逃逸，那么其他线程就能看见final字段的值。

2、可变性：描述了一个对象的状态可以在创建后改变的能力。例如，当一个CPU修改了自己缓冲区的变量数据后，必需通知其他所有的用到此变量的核心，否则就会发生不可见的错误。

互斥（Mutual Exclusion）和状态保护（State Protection）是两个密切相关的概念。它们都是多线程编程中的重要技术，用于确保线程安全和避免数据竞争。

1、互斥（Mutual Exclusion）：在Java中，互斥主要通过synchronized关键字实现。当一个线程进入一个synchronized方法或synchronized代码块时，它会获取一个锁，这个锁对应于互斥锁。其他任何尝试进入这个synchronized代码块的线程将会被阻塞，直到第一个线程执行完这个代码块并释放锁。这样，在任何给定的时间点，只有一个线程可以执行这个特定的synchronized代码块，从而避免了多个线程同时访问同一资源的情况，防止数据竞争和状态不一致的问题。

例如：

public synchronized void myMethod() {  
    // 这里的代码只能由一个线程同时执行  
}

2、状态保护（State Protection）：状态保护是指将类的状态（即其字段的值）封装在一个安全的地方，以防止多个线程同时修改它。在Java中，这可以通过将类的状态定义为private，并使用public的getter和setter方法（也称为访问器方法）来访问和修改状态。这样，就可以限制其他类对类的状态的访问，防止多线程并发修改导致的状态不一致问题。

例如：

public class MyClass {  
    private int myState;  
      
    public int getMyState() {  
        return myState;  
    }  
      
    public void setMyState(int state) {  
        myState = state;  
    }  
}

在实际编程中，互斥和状态保护常常一起使用，以实现更安全的多线程程序。例如，一个简单的银行账户类可能包含一个balance字段，这个字段的状态可能需要通过getter和setter方法进行访问和修改，同时这些操作可能需要在synchronized方法中进行，以确保在任何给定的时间点只有一个线程可以修改账户的状态。

volatile是Java提供的一种轻量级的同步机制。当一个变量被声明为volatile时，可以保证并发编程中的可见性和有序性，但无法保证原子性。

volatile关键字的作用主要体现在两个方面：

• 保证可见性：当一个线程修改了一个volatile变量的值后，其他线程将会立即感知到这个修改，也就是说，volatile关键字能够保证多个线程之间对该变量的值是一致的。

• 保证有序性：volatile关键字可以保证volatile之前的代码不能调整到后面，volatile之后的代码不能调整到前面。这是因为在写入或读取volatile变量时，Java线程内存模型会强制刷新或无效化本地工作内存中的共享变量，以确保按照主内存中的最新值进行操作。

注意：虽然volatile关键字可以提供一定的线程同步机制，但它不能替代锁或其他更强大的同步工具。同时，使用volatile关键字也需要考虑到它的适用范围和限制，比如无法保证原子性等。

Java的Thread类是用于创建和启动新线程的类，新线程将运行指定的run()方法中的代码。以下是Thread类的一些主要方法和功能：

• 构造方法：Thread类有多个构造方法，可以用于创建线程。例如，最常用的构造方法有两个参数：一个是Runnable对象，表示要在线程中运行的代码；另一个是线程名称，表示线程的名称。

• start()：此方法用于启动新线程。当调用start()方法时，新线程将开始运行，执行run()方法中的代码。

• run()：这是所有Thread对象必须实现的方法。当调用start()方法时，新线程将开始运行，执行此方法中的代码。通常，我们会在自定义Thread类的子类中重写此方法。

• sleep()：此方法使当前线程暂停执行指定的时间。它有两种形式：一种是不带参数的sleep()，它使线程暂停1秒钟；另一种是带一个long型参数的sleep()，它使线程暂停指定的时间（以毫秒为单位）。

• interrupt()：此方法用于中断线程。如果线程处于阻塞状态（例如，在Object的wait()或Thread的sleep()方法中），那么调用interrupt()方法将使线程抛出一个InterruptedException。要检查线程是否已被中断，可以使用Thread的isInterrupted()方法。

• join()：此方法使当前线程等待指定的Thread对象完成执行。它有两种形式：一种是不带参数的join()，它使当前线程等待直到对应的Thread对象完成执行；另一种是带一个long型参数的join()，它使当前线程等待指定的时间（以毫秒为单位），然后返回一个boolean值表示指定的Thread对象是否完成执行。

• isAlive()：此方法返回一个boolean值表示指定的Thread对象是否还活着（即是否已经开始并且尚未完成）。如果线程还在运行，或者在等待join()返回，那么它就是活着的。

• currentThread()：这是静态方法，用来返回执行这一行代码的线程，返回类型为Thread。

• getName()：获取当前线程的名字。

• setName()：设置当前线程的名字，记得要在start方法之前进行。

Thread类中一些已经被弃用的方法包括：

• stop()：该方法会立即终止线程，不给予线程任何机会将对象恢复为合法状态。这违反了并发安全等原则，因此绝对不应该使用此方法。

• destroy()：这个方法一直没有实现，如果实现了，会遇到与suspend()方法一样的条件竞争。

• suspend()和resume()：当一个线程被挂起时，它不会释放它所拥有的任何监视器，因此，如果其他线程试图访问这些监视器，这些监视器会变成死锁。这种机制会导致死锁之间的条件竞争，而且resume()会导致这几个方法不能使用。

• countStackFrames()：该方法也被弃用，虽然没有明确说明不推荐使用，但是在实际应用中，我们应避免使用此方法。

Java中可以使用线程来执行并行任务，提高程序的效率和响应能力。下面是一些使用线程的步骤：

1、创建线程类：要创建线程，必须实现Java的Runnable接口或继承Java的Thread类。通常情况下，实现Runnable接口是更常见的做法，因为它可以避免Java的单继承限制。

public class MyRunnable implements Runnable {  
    public void run() {  
        // 在这里编写线程的代码  
    }  
}

2、创建线程实例：在主程序中创建线程实例，将线程类作为参数传递给Thread类的构造函数。

MyRunnable myRunnable = new MyRunnable();  
Thread thread = new Thread(myRunnable);

3、启动线程：调用Thread类的start()方法启动线程。

thread.start();

4、线程状态：线程启动后，它将处于运行状态，当线程执行完run()方法或遇到阻塞时，线程将变为结束状态。可以使用Thread类的getState()方法获取线程的状态。

Thread.State state = thread.getState();

5、线程同步：当多个线程访问共享资源时，可能会出现竞争条件和死锁等问题，因此需要对共享资源进行同步访问。可以使用synchronized关键字或Lock接口来实现线程同步。

synchronized(this) {  
    // 在这里编写同步代码  
}

或者使用Lock接口：

Lock lock = new ReentrantLock();  
lock.lock();  
try {  
    // 在这里编写同步代码  
} finally {  
    lock.unlock();  
}

6、线程等待和通知：Thread类提供了一些等待和通知机制，可以让线程等待某个条件成立或通知其他线程某个条件已经成立。可以使用wait()、notify()和notifyAll()方法来实现等待和通知。

synchronized(this) {  
    while(!condition) {  
        this.wait(); // 等待条件成立  
    }  
    // 条件成立后的代码  
}

或者使用notify()或notifyAll()方法通知等待在该对象监视器上的线程：

synchronized(this) {  
    // 改变条件  
    this.notify(); // 通知一个等待线程  
}