Java:线程的六种状态及转化


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Java:线程的六种状态及转化

关于线程的生命周期,网上书上说法不一,难以统一,本篇做一个总结:

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》图4-1

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。

It is never legal to start a thread more than once. In particular, a thread may not be restarted once it has completed execution.

  • 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,等待状态转化为就绪状态。
  • 阻塞式IO操作结果返回,线程变为就绪状态。
  • 其他线程调用join()方法,结束之后转化为就绪状态。
  • 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()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()

补充:
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()notifyAll()
  • LockSupport.unpark(Thread)

六、消亡状态

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。


许多地方仍需后期补充,敬请期待。

参考资料:《JAVA并发编程实践》、《疯狂Java讲义》、《Java并发编程艺术》

posted @ 2020-02-09 20:49  天乔巴夏丶  阅读(702)  评论(1编辑  收藏