线程生命周期的几种状态
操作系统通用线程状态
其状态总共有5种(如图):
除去生【初始状态】死【终止状态】,其实只是三种状态的各种转换。
为了更好的说明
通用线程状态
和Java语言中的线程状态
,对前者先进行说明:
初始状态
线程被创建,但还不被允许分配CPU执行。这个被创建其实是属于编程语言层面的,时间在操作系统中,真正的线程还没被创建,比如Java的new Thread()
可运行状态
线程可以分配CPU时间片执行,这时,操作系统中的线程已经被创建成功了
运行状态
操作系统会为 处于可运行状态的线程
分配CPU时间片,被cpu执行后,线程从可运行状态变成运行状态
休眠状态
如果处在运行状态的线程调用 阻塞API
或等待某个事件条件可用
,那么线程就会转换到休眠状态,此时线程会释放CPU使用权,休眠的线程永远没有机会获得cpu使用权,只有当等待事件出现以后线程会从休眠状态转换成可运行状态
终止状态
线程执行完毕
或者出现异常
就会进入终止状态,正式走到线程的生命尽头。
Java语言线程状态
在Thread
源码中,定义了一个枚举类State
,里面清晰地写了Java语言中线程的6种状态:
1、NEW -- a thread that has not yet started is in thid state
2、RUNNABLE -- a thread executing in the Java virtual machine is in ths state
3、BLOCKED -- a thread that is blocked waiting for a monitor lock
4、WAITING -- a thread that is waiting indefinitely for another thread to perform a particular action is in this state
5、TIMED_WAITING -- a thread is waiting for another thread to perform an action for up to a specified waiting time is in this state
6、TERMINATED -- a thread that has exited is in this state
在给定的时间点上,线程只能处于一种状态,这些状态是虚拟机状态,不反映任何操作系统的线程状态
Java中的线程状态比操作系统的通用线程状态多一种,看图:
在Java语言中
- 将通用线程状态的
可运行状态
和运行状态
合并为RUNNABLE
- 将
休眠状态
细分为三种(BLOCKED
/WAITING
/TIMED_WAITING
):就是说这三种状态在操作系统眼中都是休眠状态,不会获得CPU使用权
在Java语言的线程状态中,出去线程的生死,我们其实只需要玩转RUNNABLE
和休眠状态
就可以了,并发编程也多数是在这两种状态之间的转换。
1.png
RUNNABLE与BLOCKED转换
当且仅有(just only)一种情况会从 RUNNABLE 状态进入到 BLOCKED 状态,就是线程在等待synchronized内置隐式锁;如果获取到了synchronized内置隐式锁,状态就会从BLOCKED转换成RUNNABLE状态。
注意:
以操作系统通用状态来看,线程调用阻塞式 API,会变为休眠状态(释放CPU使用权),但在JVM层面,Java线程状态不会发生变化,也就是说Java线程的状态依旧会保持在 RUNNABLE 状态。JVM并不关心操作系统调度的状态。在JVM看来,等待CPU使用权(操作系统里是处在可执行状态)与等待I/O(操作系统是处在休眠状态),都是等待某个资源,所以都归入了RUNNABLE 状态
RUNNABLE与WAITING状态转换
调用不带时间的等待API,就会从RUNNABLE状态进入到WAITING状态,每当唤醒就会从WAITING进入RUNNABLE状态。
RUNNABLE与TIMED_WAITING状态转换
调用带时间参数的等待API,自然就从RUNNABLE状态进入TIMED_WAITING状态;当超过超时时间或者被唤醒就会从TIMED_WAITING进入RUNNABLE状态。
如何查看线程处于什么状态
程序中调用getState()方法
Thread类中同样存在getState()
方法用于查看当前线程状态,该方法就是返回上面提到的美剧类型State
:return sun.misc.VM.toThreadStatae(threadStatus)
;
代码中状态的转换:
NEW
编程语言中特有的,通过继承 Thread 或实现 Runnable 接口定义线程后,这时的状态都是 NEW
Thread thread = new Thread(()->{});
System.out.println(thread.getState());
RUNNABLE
调用start()
方法之后,线程就处于RUNNABLE状态了
Thread thread = new Thread(()->{});
thread.start();
System.out.println(thread.getState());
BLOCKED
等待synchronized内置锁,就会处于BLOCKED状态
publicclass ThreadStateTest {
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
Thread t1 = new Thread(new DemoThreadB());
Thread t2 = new Thread(new DemoThreadB());
t1.start();
t2.start();
Thread.sleep(1000);
System.out.println((t2.getState()));
System.exit(0);
}
}
class DemoThreadB implements Runnable {
@Override
public void run() {
lock();
}
public static synchronized void lock() {
while(true) {
}
}
}
WAITING
调用线程的join(),wait()
等方法,线程状态从RUNNABLE转换为WAITING状态
public class ThreadStateDemo {
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
Thread main = Thread.currentThread();
Thread thread = new Thread(()->{
System.out.println(main.getState());
try {
Thread.sleep(2000);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
System.out.println(main.getState());
});
thread.start();
thread.join();
}
}
TIMED_WAITING
调用sleep(long)
等方法,线程从RUNNABLE变成TIMED_WAITING状态
public class ThreadStateDemo2 {
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
Thread main = Thread.currentThread();
Thread thread = new Thread(()->{
try {
Thread.sleep(2000);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
System.out.println(main.getState());
});
thread.start();
Thread.sleep(1000);
System.out.println(thread.getState());
}
}
TERMINATED
线程执行完或者抛出异常后就到了TERMINATED状态
Thread thread = new Thread(() -> {});
thread.start();
Thread.sleep(1000);
System.out.println(thread.getState());
jstack命令查看
jstack 能查看线程的当前状态,还能查看调用栈,锁等线程栈信息。
Arthas
查看线程栈详细信息,非常方便:https://alibaba.github.io/arthas/thread.html
(转自[日拱一兵])