【java 多线程】java线程状态转换图示及说明

说到线程，一定要谈到线程状态，不同的状态说明线程正处于不同的工作机制下，不同的工作机制下某些动作可能对线程产生不同的影响。

一、Java线程状态转换图

二、Java的几种线程状态说明

Java语言定义了6中状态，而同一时刻，线程有且仅有其中的一种状态。要获取Java线程的状态可以使用 java.lang.Thread类中定义的getState()方法，获取当前线程的状态就可以使用getState()来获取。该方法返回的类型是一个枚举类型，是Thread内部的一个枚举，全称为“java.lang.Thread.State”，这个枚举中定义的类型列表就是Java语言这个级别对应的线程状态列表，包含了NEW、RUNNABLE、BLOCKED、WAITING、TIMED_WAITING、TERMINATED这些值。

1、新建状态(New)：新创建了一个线程对象。

2、就绪状态(Runnable)：线程对象创建后，其他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，变得可运行，只等待获取CPU的使用权。即在就绪状态的进程除CPU之外，其它的运行所需资源都已全部获得。

3、阻塞状态(Blocked)：阻塞状态是线程因为某种原因放弃CPU使用权，暂时停止运行。直到线程进入就绪状态，才有机会转到运行状态。

阻塞的情况分三种：

(1)、等待阻塞：运行的线程执行wait()方法，该线程会释放占用的所有资源，JVM会把该线程放入“等待池”中。进入这个状态后，是不能自动唤醒的，必须依靠其他线程调用notify()或notifyAll()方法才能被唤醒，

(2)、同步阻塞：运行的线程在获取对象的同步锁时，若该同步锁被别的线程占用，则JVM会把该线程放入“锁池”中。

(3)、其他阻塞：运行的线程执行sleep()或join()方法，或者发出了I/O请求时，JVM会把该线程置为阻塞状态。当sleep()状态超时、join()等待线程终止或者超时、或者I/O处理完毕时，线程重新转入就绪状态。

4、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，它们要等待显示的被其它线程唤醒。这种状态通常是指一个线程拥有对象锁后进入到相应的代码区域后，调用相应的“锁对象”的wait()方法操作后产生的一种结果。变相的实现还有LockSupport.park()、Thread.join()等，它们也是在等待另一个事件的发生，也就是描述了等待的意思。

以下方法会让线程陷入无限期等待状态：

（1）没有设置timeout参数的Object.wait()

（2）没有设置timeout参数的Thread.join()

（3）LockSupport.park()

注意：

LockSupport.park(Object blocker) 会挂起当前线程，参数blocker是用于设置当前线程的“volatile Object parkBlocker 成员变量”

parkBlocker 是用于记录线程是被谁阻塞的，可以通过LockSupport.getBlocker()获取到阻塞的对象，用于监控和分析线程用的。

“阻塞”与“等待”的区别：

（1）“阻塞”状态是等待着获取到一个排他锁，进入“阻塞”状态都是被动的，离开“阻塞”状态是因为其它线程释放了锁，不阻塞了；

（2）“等待”状态是在等待一段时间 或者 唤醒动作的发生，进入“等待”状态是主动的

如主动调用Object.wait()，如无法获取到ReentraantLock，主动调用LockSupport.park()，如主线程主动调用 subThread.join()，让主线程等待子线程执行完毕再执行

离开“等待”状态是因为其它线程发生了唤醒动作或者到达了等待时间
5、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，不过无需等待被其它线程显示的唤醒，在一定时间之后它们会由系统自动的唤醒。

以下方法会让线程进入TIMED_WAITING限期等待状态：

（1）Thread.sleep()方法

（2）设置了timeout参数的Object.wait()方法

（3）设置了timeout参数的Thread.join()方法

（4）LockSupport.parkNanos()方法

（5）LockSupport.parkUntil()方法

6、限期等待(TIMED_WAITING)：已终止线程的线程状态，线程已经结束执行。换句话说，run()方法走完了，线程就处于这种状态。其实这只是Java语言级别的一种状态，在操作系统内部可能已经注销了相应的线程，或者将它复用给其他需要使用线程的请求，而在Java语言级别只是通过Java代码看到的线程状态而已。

线程状态的源码在java.lang.Thread类中：

     /**
     * A thread state.  A thread can be in one of the following states:
     * 

     * 
{@link #NEW}

     *     A thread that has not yet started is in this state.
     *     
     * 
{@link #RUNNABLE}

     *     A thread executing in the Java virtual machine is in this state.
     *     
     * 
{@link #BLOCKED}

     *     A thread that is blocked waiting for a monitor lock
     *     is in this state.
     *     
     * 
{@link #WAITING}

     *     A thread that is waiting indefinitely for another thread to
     *     perform a particular action is in this state.
     *     
     * 
{@link #TIMED_WAITING}

     *     A thread that is waiting for another thread to perform an action
     *     for up to a specified waiting time is in this state.
     *     
     * 
{@link #TERMINATED}

     *     A thread that has exited is in this state.
     *     
     * 
     *
     * 

     * A thread can be in only one state at a given point in time.
     * These states are virtual machine states which do not reflect
     * any operating system thread states.
     *
     * @since   1.5
     * @see #getState
     */
    public enum State {
        /**
         * Thread state for a thread which has not yet started.
         */
        NEW,

        /**
         * Thread state for a runnable thread.  A thread in the runnable
         * state is executing in the Java virtual machine but it may
         * be waiting for other resources from the operating system
         * such as processor.
         */
        RUNNABLE,

        /**
         * Thread state for a thread blocked waiting for a monitor lock.
         * A thread in the blocked state is waiting for a monitor lock
         * to enter a synchronized block/method or
         * reenter a synchronized block/method after calling
         * {@link Object#wait() Object.wait}.
         */
        BLOCKED,

        /**
         * Thread state for a waiting thread.
         * A thread is in the waiting state due to calling one of the
         * following methods:
         * 

         *   
{@link Object#wait() Object.wait} with no timeout
         *   
{@link #join() Thread.join} with no timeout
         *   
{@link LockSupport#park() LockSupport.park}
         * 
         *
         * 
A thread in the waiting state is waiting for another thread to
         * perform a particular action.
         *
         * For example, a thread that has called Object.wait()
         * on an object is waiting for another thread to call
         * Object.notify() or Object.notifyAll() on
         * that object. A thread that has called Thread.join()
         * is waiting for a specified thread to terminate.
         */
        WAITING,

        /**
         * Thread state for a waiting thread with a specified waiting time.
         * A thread is in the timed waiting state due to calling one of
         * the following methods with a specified positive waiting time:
         * 

         *   
{@link #sleep Thread.sleep}
         *   
{@link Object#wait(long) Object.wait} with timeout
         *   
{@link #join(long) Thread.join} with timeout
         *   
{@link LockSupport#parkNanos LockSupport.parkNanos}
         *   
{@link LockSupport#parkUntil LockSupport.parkUntil}
         * 
         */
        TIMED_WAITING,

        /**
         * Thread state for a terminated thread.
         * The thread has completed execution.
         */
        TERMINATED;
    }