Java:线程的六种状态及转化
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前文传送门:多线程概述及创建方式
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()
和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()
和notifyAll()
。 LockSupport.unpark(Thread)
。
六、消亡状态
即线程的终止,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》
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