Java 线程的状态及切换

线程的生命周期

Java语言中定义了5种线程状态,在任意一个时间点,一个线程只能有且只有其中一种状态,这5种状态是:

  • 新建(New):创建后尚未启动的线程处于这种状态。
  • 运行(Runable):包括了操作系统线程状态中的Running和Ready,也就是处于此状态的线程有可能正在执行,也有可能正在等待着CPU为它分配执行时间。
  • 无限期等待(Waiting):处于这种状态的线程不会被分配CPU执行时间,它们要等待被其他线程显式地唤醒。以下方法会让线程陷入无限期的等待状态:
    • 没有设置timeout参数的Object.wait()方法;
    • 没有设置timeout参数的Thread.join()方法;
    • LockSupport.park()方法;
  • 限期等待(Timed Waiting):处于这种状态的线程也不会被分配CPU执行时间,不过无须等待被其他线程显式地唤醒,在一定时间之后它们会由操作系统自动唤醒。以下方法会让线程进入限期等待状态:
    • Thread.sleep()方法;
    • 设置了timeout参数的Object.wait()方法;
    • 设置了timeout参数的Thread.join()方法;
    • LockSupport.parkNanos()方法;
    • LockSupport.parkUntil()方法;
  • 阻塞(Blocked):线程被阻塞了,“阻塞状态”与“等待状态”的区别是:“阻塞状态”在等待着获取到一个排它锁,这个事件将在另外一个线程放弃这个锁的时候发生;而“等待状态”则是在等待一段时间,或者唤醒动作的发生。在程序等待进入同步区域(synchronized)的时候,线程将进入这种状态。
  • 结束(Terminated):已终止的线程状态,线程已经结束执行。

线程间的状态转换

1、新建(New)

新创建了一个线程对象,还未调用start()方法。

Thread thread = new Thread();

2、就绪(Ready)

线程对象创建后,其他线程(比如main线程)调用了该对象的start()方法。该状态的线程位于可运行线程池中,等待被线程调度选中 获取cpu 的使用权 。

3、运行中(Running)

可运行状态(runnable)的线程获得了cpu 时间片(timeslice) ,执行程序代码。

4、限期等待(Timed Waiting)

也可以称作 TIMED_WAITING(有等待时间的等待状态)。

线程主动调用以下方法:

  • Thread.sleep方法;
  • Object的wait方法,带有时间;
  • Thread.join方法,带有时间;
  • LockSupport的parkNanos方法,带有时间。

5、无限期等待(Waiting)

运行中(Running)的线程执行了以下方法:

  • Object的wait方法,并且没有使用timeout参数;
  • Thread的join方法,没有使用timeout参数;
  • LockSupport的park方法;
  • Conditon的await方法。

6、阻塞(Blocked)

阻塞状态是指线程因为某种原因放弃了cpu 使用权,暂时停止运行。直到线程进入可运行(runnable)状态,才有机会再次获得cpu timeslice 转到运行(running)状态。阻塞的情况分两种:

  • 同步阻塞:运行(running)的线程进入了一个synchronized方法,若该同步锁被别的线程占用,则JVM会把该线程放入锁池(lock pool)中。
  • 其他阻塞:运行(running)的线程发出了I/O请求时,JVM会把该线程置为阻塞状态。当I/O处理完毕时,线程重新转入可运行(runnable)状态。

7、结束(Terminated)

线程run()、main() 方法执行结束,或者因异常退出了run()方法,则该线程结束生命周期。

参考资料

线程的生命周期

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