Java线程

线程

Java线程状态

Java线程在其生命周期中会经历不同的状态，Java语言在Thread.State枚举中明确定义了6种线程状态：

public enum State {
    NEW, 			// 线程尚未启动。				此时线程对象已存在，但还没有调用start()方法。 
    RUNNABLE, 		// 线程正在运行或等待系统资源。   RUNNABLE转换条件：调用线程的start()方法。
    BLOCKED,		// 线程等待监视器锁
    WAITING,		// 线程无限期等待其他线程执行特定动作
    TIMED_WAITING,  // 线程等待指定时间
    TERMINATED;     // 线程已执行完毕
}

TIMED_WAITING进入方式：

（1）Thread.sleep(long)

（2）Object.wait(long)

（3）Thread.join(long)

（4）LockSupport.parkNanos()

（5）LockSupport.parkUntil()

BLOCKED进入方式：

等待进入synchronized方法/块
synchronized(lock) {  // 如果其他线程持有lock，当前线程会进入BLOCKED状态
    // 获取到锁后进入RUNNABLE状态
}
特点：

必须有两个以上线程竞争同一把锁才会出现

不消耗CPU资源

不可中断

比较 BLOCKED与TIMED_WAITING：

TIMED_WAITING：由sleep()、wait(timeout)等方法引起，是主动等待

BLOCKED：由锁竞争引起，是被动阻塞

WAITING（无限期等待状态）进入方式：

调用Object.wait()

调用Thread.join()

调用LockSupport.park()

TERMINATED状态：

含义：线程执行完毕（run()方法正常结束）或因异常退出后的状态。

进入TERMINATED状态

（1）、正常完成执行

new Thread(() -> {
    System.out.println("执行任务...");
    // run()方法自然结束
}).start();

（2）、抛出未捕获的异常

new Thread(() -> {
    throw new RuntimeException("意外错误");
}).start();

注意：

一旦进入TERMINATED状态，线程就不能再次启动，具有不可逆性；

线程栈等资源会被JVM回收，但Thread对象本身仍然存在；

可通过getState()方法检测，isAlive()方法返回false

TERMINATED状态与其他状态的关系

NEW → RUNNABLE → (BLOCKED/WAITING/TIMED_WAITING) → RUNNABLE → TERMINATED

总结

状态变化简易图

      实例化
       │
       ▼
     NEW (新建) 
       │
       │ Thread.start()
       ▼
   ┌─────────────┐
   │ RUNNABLE    │◄──────────────────────┐
   │ (可运行)     │                       │
   ├─────┬───────┤                       │
   │READY│RUNNING│                       │
   └─────┴───────┘                       │
       │    │                            │
       │    │ 竞争锁失败                  │
       │    ▼                            │
       │ BLOCKED (阻塞)                   │
       │    │                            │
       │    │ 获取到锁                    │
       │    ▼                            │
       │ wait()/join()/park()          notify()/unpark()
       ▼    │                            │
   WAITING (无限等待)                     │
       │    │                            │
       │    │ sleep(timeout)/wait(timeout)│
       ▼    ▼                            │
 TIMED_WAITING (超时等待)                 │
       │    │                            │
       │    │ 超时/被唤醒                  │
       └────┴────────────────────────────┘
               │
               │ 执行完成
               ▼
           TERMINATED (终止)

Java线程状态2

java线程的五大状态，阻塞状态详解_线程阻塞状态-CSDN博客

每一个对象都有一个无形的锁，sleep不会释放锁。（也就是我们说过的，抱着资源睡觉，这个特点对比wait）

JVisualVm显示线程状态1

jVisualVM 在 Java 标准状态的基础上进一步细分（尤其是阻塞状态）：

jVisualVM 状态	jVisualVM显示	对应 Java 状态	详细说明
RUNNABLE	运行	`RUNNABLE`	线程正在执行或可运行。
WAITING	等待（先持有锁）	`WAITING`	通用等待状态，可能由 `Object.wait()` 或 `LockSupport.park()` 触发。
PARKED	驻留（不需要锁）	`WAITING`	线程调用 `LockSupport.park()` 进入的等待状态（显示为 `WAITING (parking)`）。
BLOCKED	监视	`BLOCKED`	线程等待进入 `synchronized` 块（显示为 `BLOCKED (on object monitor)`）。
MONITOR	监视(锁机制的统称)	`BLOCKED`/`WAITING`	与监视器锁相关的状态（如竞争锁或调用 `wait()` 后释放锁）。
TIMED_WAITING	休眠(支持外部唤醒和锁释放)	`TIMED_WAITING`	限时等待（如 `sleep()`、`LockSupport.parkNanos()`）。
SLEEPING	休眠(仅超时唤醒，不释放锁)	`TIMED_WAITING`	线程调用 `Thread.sleep()` 进入的状态（jVisualVM 可能单独标记）。
结束	结束：空白的为结束	`TERMINATED`	线程执行完毕（run()方法正常结束）或因异常退出后的状态。

一句话记忆：

sleep() 是“闹钟”，到点才醒；
TIMED_WAITING 是“待机模式”，可被提前叫醒。

关键区别与说明

PARKED 是 WAITING 的子集
- Java 标准状态中，LockSupport.park() 触发的阻塞归类为 WAITING。
- 但 jVisualVM 会明确标记为 PARKED（显示为 WAITING (parking)），便于区分传统的 Object.wait()。
MONITOR 状态
- 在 Java 中，synchronized 锁竞争导致 BLOCKED，而 wait() 导致 WAITING。
- jVisualVM 可能统一标记为 MONITOR，或在堆栈中注明 on object monitor。
SLEEPING 是 TIMED_WAITING 的特例
- Thread.sleep() 在 Java 中属于 TIMED_WAITING，但 jVisualVM 可能单独显示为 SLEEPING。

关键对比

状态	触发方法	CPU 占用	唤醒条件	典型场景
休眠	`Thread.sleep()`	0%	超时结束	定时任务、模拟延迟
驻留	`LockSupport.park()`	0%	调用 `unpark()`	线程池空闲等待、AQS 锁实现
监视-BLOCKED	`synchronized` 竞争失败	0%	锁释放	高并发锁竞争
监视-WAITING	`Object.wait()`	0%	`notify()`/`notifyAll()`	生产者-消费者模型

线程的状态对比：等待、驻留、监视

线程的状态对比：等待、驻留、监视 - deyang - 博客园

JVisualVm显示线程状态2

JVisualVM 中线程状态（运行/休眠/等待/驻留/监视）解析

jVisualVM显示线程状态：

运行（runnable）：正在运行中的线程。
休眠（timed_waiting）：休眠线程，例如调用Thread.sleep方法。
等待（waiting）：等待唤醒的线程，可通过调用Object.wait方法获得这种状态，底层实现是基于对象头中的monitor对象。
驻留（waiting）：等待唤醒的线程，和等待状态类似，只不过底层的实现方式不同，处于这种状态的例子有线程池中的空闲线程，等待获取reentrantLock锁的线程，调用了reentrantLock的condition的await方法的线程等等，底层实现是基于Unsafe类的park方法，在AQS中有大量的应用。
监视（blocked）：等待获取monitor锁的线程，例如等待进入synchronize代码块的线程。

JVisualVm显示线程

JVisualVm显示线程的线程不完整，想看所有的线程使用 jstack 。或者在JVisualVm里点击线程Dump

主要系统线程

main - 主线程，执行程序的 main() 方法
Reference Handler - 处理引用对象的线程（如软引用、弱引用等）
Finalizer - 调用对象的 finalize() 方法的线程
Signal Dispatcher - 处理操作系统发送给 JVM 信号的线程
Attach Listener - 用于接收外部工具（如 jvisualvm）连接的线程

垃圾回收相关线程

JVisualVm线程界面未显示GC线程，点线程dump可以看到

GC 线程（名称可能不同）：
- "GC Thread#0"、"GC Thread#1" 等
- 执行垃圾收集操作的线程
- 数量和名称取决于使用的垃圾收集器
VM Thread - JVM 系统线程，执行虚拟机操作

其他常见线程

CompilerThread0/1 - JIT 编译线程，将字节码编译为本地代码
JDWP Command Reader - Java Debug Wire Protocol (JDWP) 的工作线程
- 调试通信：在 Java 调试过程中，负责读取来自调试器（如 IntelliJ IDEA、Eclipse、jdb）的调试命令。
- 协议处理：解析 JDWP 协议数据包，并将调试指令传递给 JVM 的调试子系统。
- 触发条件：该线程仅在以下场景出现：
- - 主动启用调试模式：通过 JVM 参数 -agentlib:jdwp=... 启动调试功能。
```
java -agentlib:jdwp=transport=dt_socket,server=y,suspend=n,address=5005 -jar app.jar
```
  - IDE 调试时：当使用 IntelliJ/Eclipse 的调试功能时，IDE 会自动附加到目标进程并激活 JDWP。
**Service Thread ** - JVM 内部服务：负责执行 JVM 的底层后台任务，例如：
- 垃圾回收（GC）相关的辅助操作（如并发标记阶段的处理）。
- 动态代码反优化（Deoptimization）的清理工作。
- 其他 JVM 内部维护任务（如方法编译队列的处理）。
VM Periodic Task Thread - 该线程负责执行 JVM 内部的周期性任务，包括但不限于：
- 性能监控数据采集（如 JVM 统计信息、性能计数器更新）
- 动态代码优化/去优化（如 JIT 编译后的代码调整）
- 内存管理辅助任务（如某些 GC 算法的后台维护）
- 其他 JVM 内部定期维护任务（如检查死锁、调整线程优先级）
Monitor Ctrl-Break - 是一个由 IntelliJ IDEA（或其他一些 Java IDE）在运行或调试 Java 程序时自动创建的辅助线程，主要用于 监控用户输入（如 Ctrl+C 或 Ctrl+Break），以便在控制台程序被强制终止时执行清理操作（如关闭资源、生成线程转储等）。

常见的 JMX 相关线程。在 jstack 或 jvisualvm 中，你可能会看到以下 JMX 相关的线程：

线程名称	作用
`RMI TCP Connection`	处理 JMX 客户端（如 JConsole、VisualVM）的远程连接请求。
`RMI Scheduler`	调度 RMI（Remote Method Invocation）相关任务。
`JMX server connection`	负责 JMX 服务端的连接管理（如 `com.sun.jmx.remote.internal.ServerCommunicatorAdmin`）。
`RMI RenewClean`	清理过期的 RMI 连接（租约续订机制）。
`RMI GC Daemon`	RMI 分布式垃圾回收（DGC）相关的线程。
`RMI TCP Accept`	监听 JMX/RMI 的 TCP 连接请求（通常在端口 `1099` 或自定义端口）。

这样线程出现的情况：
- 当启用 JMX 远程监控时，例如：
```
java -Dcom.sun.management.jmxremote.port=9010 \
     -Dcom.sun.management.jmxremote.authenticate=false \
     -Dcom.sun.management.jmxremote.ssl=false \
     -jar myapp.jar
```
  此时 JVM 会启动 RMI 和 JMX 相关线程 以支持远程管理。
- 即使未进行启动配置jmx，JVisualVm本地连接java进程时，也会启动这些线程。

WatcherThread - 监控 JVM 状态的线程
Common-Cleaner - 用于清理资源的线程（Java 9+）

守护线程

如何区分守护线程 vs 用户线程？

特征	守护线程（如 VM Thread）	用户线程（如 main）
阻止 JVM 退出？	❌ 不会	✅ 会
创建者	JVM 内部创建	用户代码或默认线程（如 `main`）
典型例子	GC 线程、JMX 线程、VM Thread	`main`、自定义未设 `setDaemon` 的线程
jstack 标记	可能显示 `daemon`（部分 JVM 版本省略）	无 `daemon` 标记

上面列举的那么多线程：主要系统线程、垃圾回收相关线程、其他常见线程。只有main线程是用户线程，其他都是守护线程

jstack打印细节解析

"main" #1 prio=5 os_prio=0 tid=0x0000000003693800 nid=0xc50 waiting on condition [0x000000000311f000]
   java.lang.Thread.State: TIMED_WAITING (sleeping)
        at java.lang.Thread.sleep(Native Method)
        at com.sh.demo.Test.main(Test.java:29)

   Locked ownable synchronizers:
        - None

1. 线程名称

"main"

表示这是 Java 主线程，即执行 public static void main(String[] args) 的线程。

2. 线程编号

#1

该线程在 JVM 中的 内部编号（第一个创建的线程）。

3. 线程优先级

prio=5

Java 线程优先级（范围：1~10，默认是 5）。
Java 线程优先级是数值越大优先级越高（1~10 ，10最高），但实际效果依赖操作系统调度，通常不建议依赖优先级控制线程行为。
注意：Java 的优先级不一定完全映射到操作系统优先级。

4. 操作系统优先级

os_prio=0

操作系统级别的线程优先级（具体含义依赖 OS）。
在 Linux 中，0 表示普通优先级。

5. 线程 ID（Java 内部标识）

tid=0x0000000003693800

JVM 内部的线程对象地址（十六进制），用于唯一标识该线程。

6. 原生线程 ID（操作系统层）

nid=0xc50

Native Thread ID（十六进制），对应操作系统的线程 ID。
转换十进制：0xc50 = 3152（可通过 top -H -p <PID> 查看该线程的 CPU 占用）。

7. 线程状态

waiting on condition [0x000000000311f000]

等待条件：线程因某种原因（如 sleep、wait、LockSupport.park）进入等待状态。
[0x000000000311f000]：线程栈的起始内存地址（通常无需关注）。

8. Java 线程状态

java.lang.Thread.State: TIMED_WAITING (sleeping)

TIMED_WAITING：线程正在执行 限时等待。
(sleeping)：具体原因是通过 Thread.sleep() 进入等待状态。

9. 调用堆栈

at java.lang.Thread.sleep(Native Method)
at com.sh.demo.Test.main(Test.java:29)

堆栈轨迹：
1. 当前正在执行 Thread.sleep()（Native 方法，由 JVM 实现）。
2. 调用来源：Test.main() 方法的第 29 行（代码中显式调用了 sleep）。

10. 持有的锁

Locked ownable synchronizers: - None

未持有任何显式锁（如 ReentrantLock）。
如果是 synchronized 锁，不会在此显示（需看其他线程的 BLOCKED 状态）。

posted @ 2025-08-06 14:05 deyang 阅读(17) 评论(0) 收藏举报

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