Java 线程的六种状态及转化

原文（部分完善）：Java：线程的六种状态及转化

java.lang.Thread.State枚举类中定义了六种线程的状态，可以调用线程 Thread 中的getState()方法获取当前线程的状态。

线程状态	解释
NEW	尚未启动的线程状态，即线程创建，还未调用 start 方法
RUNNABLE	就绪状态（调用 start，等待调度）+正在运行
BLOCKED	等待监视器锁时，陷入阻塞状态
WAITING	等待状态的线程正在等待另一线程执行特定的操作（如 notify）
TIMED_WAITING	具有指定等待时间的等待状态
TERMINATED	线程完成执行，终止状态

下图源自《Java 并发编程艺术》：

机制	方法	说明	使用要求 / 注意事项
Object 线程通信	wait()	使当前线程进入等待状态，并释放对象的锁，直到其他线程调用该对象的notify()或notifyAll()。	必须在synchronized块或方法中调用，否则抛出IllegalMonitorStateException。
	notify()	唤醒在此对象监视器上等待的单个线程（随机选择）。	同上
	notifyAll()	唤醒在此对象监视器上等待的所有线程。	同上
Thread 控制	join()	调用thread.join()会使当前线程阻塞，直到thread线程执行结束。	无需显式锁，可被中断（抛出InterruptedException）。
底层线程阻塞工具	LockSupport.park()	阻塞当前线程，直到被其他线程唤醒、被中断，或超时（若使用带超时版本）。	无需synchronized，不依赖对象监视器。
	LockSupport.unpark(Thread thread)	唤醒指定线程，使其从park()中恢复执行；可提前调用（许可机制）。	可安全对未阻塞线程调用；许可最多保留一个，不会累积。

一、新建状态（NEW）

即用 new 关键字新建一个线程，这个线程就处于新建状态。

二、运行状态（RUNNABLE）

操作系统中的就绪和运行两种状态，在 Java 中统称为 RUNNABLE。

就绪状态（READY）

当线程对象调用了start()方法之后，线程处于就绪状态，就绪意味着该线程可以执行，但具体啥时候执行将取决于 JVM 里线程调度器的调度。注意：

• 不允许对一个线程多次使用 start。
• 线程执行完成之后，不能试图用 start 将其唤醒。

其他状态->就绪

• 线程调用 start()，新建状态转化为就绪状态。
• 线程 sleep(long) 时间到，超时等待状态转化为就绪状态。
• 阻塞式 IO 操作结果返回，阻塞状态变为就绪状态。
• 其他线程调用 join() 方法，结束之后等待状态转化为就绪状态。
• 线程对象拿到对象锁之后，也会进入就绪状态。

运行状态（RUNNING）

处于就绪状态的线程获得了 CPU 之后，真正开始执行 run() 方法的线程执行体时，意味着该线程就已经处于运行状态。需要注意的是，对于单处理器，一个时刻只能有一个线程处于运行状态。

对于抢占式策略的系统来说，系统会给每个线程一小段时间处理各自的任务。时间用完之后，系统负责夺回线程占用的资源。下一段时间里，系统会根据一定规则，再次进行调度。

运行状态转变为就绪状态的情形：

• 线程失去处理器资源。线程不一定完整执行的，执行到一半，说不定就被别的线程抢走了。
• 调用 yield() 静态方法，暂时暂停当前线程，让系统的线程调度器重新调度一次，它自己完全有可能再次运行。

yield 方法的官方解释：

A hint to the scheduler that the current thread is willing to yield its current use of a processor. The scheduler is free to ignore this hint.

提示调度程序，当前线程愿意放弃当前对处理器的使用。这时，当前线程将会被置为就绪状态，和其他线程一样等待调度，这时候根据不同优先级决定的概率，当前线程完全有可能再次抢到处理器资源。

三、阻塞状态（BLOCKED）

阻塞状态表示线程正等待监视器锁，而陷入的状态。

以下场景线程将会阻塞：

• 线程等待进入 synchronized 同步方法。
• 线程等待进入 synchronized 同步代码块。

线程取得锁，就会从阻塞状态转变为就绪状态。

四、等待状态（WAITING）

进入该状态表示当前线程需要等待其他线程做出一些的特定的动作（通知或中断）。

运行->等待

• 当前线程运行过程中，其他线程调用join方法，当前线程将会进入等待状态。
• 当前线程对象调用wait()方法。
• LockSupport.park()：出于线程调度的目的禁用当前线程。

等待->就绪

• 等待的线程被其他线程对象唤醒，notify()和notifyAll()。
• LockSupport.unpark(Thread)，与上面 park 方法对应，给出许可证，解除等待状态。

五、超时等待状态（TIMED_WAITING）

区别于WAITING，它可以在指定的时间自行返回。

运行->超时等待

• 调用静态方法，Thread.sleep(long)
• 线程对象调用wait(long)方法
• 其他线程调用指定时间的join(long)。
• LockSupport.parkNanos()。
• LockSupport.parkUntil()。

sleep 和 yield 的不同之处：

• sleep(long) 方法会使线程转入超时等待状态，时间到了之后才会转入就绪状态。而 yield() 方法不会将线程转入等待，而是强制线程进入就绪状态。
• 使用 sleep(long) 方法需要处理异常，而 yield() 不用。

超时等待->就绪

• 同样的，等待的线程被其他线程对象唤醒，notify()和notifyAll()。
• LockSupport.unpark(Thread)。

六、消亡状态

即线程的终止，表示线程已经执行完毕。前面已经说了，已经消亡的线程不能通过 start 再次唤醒。

• run() 和 call() 线程执行体中顺利执行完毕，线程正常终止。
• 线程抛出一个没有捕获的 Exception 或 Error。

需要注意的是：主线成和子线程互不影响，子线程并不会因为主线程结束就结束。