Java：線程的六種狀態及轉化

目錄

• Java：線程的六種狀態及轉化
  • 1、新建狀態(NEW)
  • 2、運行狀態(RUNNABLE)
    • 就緒狀態（READY)
    • 運行狀態(RUNNING)
  • 3、阻塞狀態(BLOCKED)
  • 4、等待狀態(WAITING)
    • 運行->等待
    • 等待->就緒
  • 5、超時等待狀態(TIMED_WAITING)
    • 運行->超時等待
    • 超時等待->就緒
  • 6、消亡狀態

前文傳送門：多線程概述及建立方式

Java：線程的六種狀態及轉化

關於線程的生命週期，網上書上說法不一，難以統一，本篇作一個總結：

java.lang.Thread.State枚舉類中定義了六種線程的狀態，能夠調用線程Thread中的getState()方法獲取當前線程的狀態。

線程狀態	解釋
NEW	還沒有啓動的線程狀態，即線程建立，還未調用start方法
RUNNABLE	就緒狀態（調用start，等待調度）+正在運行
BLOCKED	等待監視器鎖時，陷入阻塞狀態
WAITING	等待狀態的線程正在等待另外一線程執行特定的操做（如notify）
TIMED_WAITING	具備指定等待時間的等待狀態
TERMINATED	線程完成執行，終止狀態

下圖源自《Java併發編程藝術》圖4-1

1、新建狀態(NEW)

即用new關鍵字新建一個線程，這個線程就處於新建狀態。

2、運行狀態(RUNNABLE)

操做系統中的就緒和運行兩種狀態，在Java中統稱爲RUNNABLE。

就緒狀態（READY)

當線程對象調用了start()方法以後，線程處於就緒狀態，就緒意味着該線程能夠執行，但具體啥時候執行將取決於JVM裏線程調度器的調度。

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

• 不容許對一個線程屢次使用start。

• 線程執行完成以後，不能試圖用start將其喚醒。

其餘狀態 ->就緒

• 線程調用start()，新建狀態轉化爲就緒狀態。
• 線程sleep(long)時間到，等待狀態轉化爲就緒狀態。
• 阻塞式IO操做結果返回，線程變爲就緒狀態。
• 其餘線程調用join()方法，結束以後轉化爲就緒狀態。
• 線程對象拿到對象鎖以後，也會進入就緒狀態。

運行狀態(RUNNING)

處於就緒狀態的線程得到了CPU以後，真正開始執行run()方法的線程執行體時，意味着該線程就已經處於運行狀態。須要注意的是，對於單處理器，一個時刻只能有一個線程處於運行狀態。
對於搶佔式策略的系統來講，系統會給每一個線程一小段時間處理各自的任務。時間用完以後，系統負責奪回線程佔用的資源。下一段時間裏，系統會根據必定規則，再次進行調度。

運行狀態轉變爲就緒狀態的情形：

• 線程失去處理器資源。線程不必定完整執行的，執行到一半，說不定就被別的線程搶走了。
• 調用yield()靜態方法，暫時暫停當前線程，讓系統的線程調度器從新調度一次，它本身徹底有可能再次運行。

yield方法的官方解釋：

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.

提示調度程序，當前線程願意放棄當前對處理器的使用。這時，當前線程將會被置爲就緒狀態，和其餘線程同樣等待調度，這時候根據不一樣優先級決定的機率，當前線程徹底有可能再次搶處處理器資源。

3、阻塞狀態(BLOCKED)

阻塞狀態表示線程正等待監視器鎖，而陷入的狀態。

如下場景線程將會阻塞：

• 線程等待進入synchronized同步方法。
• 線程等待進入synchronized同步代碼塊。

線程取得鎖，就會從阻塞狀態轉變爲就緒狀態。

4、等待狀態(WAITING)

進入該狀態表示當前線程須要等待其餘線程作出一些的特定的動做（通知或中斷）。

運行->等待

• 當前線程運行過程當中，其餘線程調用join方法，當前線程將會進入等待狀態。
• 當前線程對象調用wait()方法。
  -LockSupport.park()：出於線程調度的目的禁用當前線程。

等待->就緒

• 等待的線程被其餘線程對象喚醒，notify()和notifyAll()。
• LockSupport.unpark(Thread)，與上面park方法對應，給出許可證，解除等待狀態。

5、超時等待狀態(TIMED_WAITING)

區別於WAITING，它能夠在指定的時間自行返回。

運行->超時等待

• 調用靜態方法，Thread.sleep(long)
• 線程對象調用wait(long)方法
• 其餘線程調用指定時間的join(long)。
• LockSupport.parkNanos()。
• LockSupport.parkUntil()。

補充：
sleep和yield的不一樣之處：

• sleep(long)方法會使線程轉入超時等待狀態，時間到了以後纔會轉入就緒狀態。而yield()方法不會將線程轉入等待，而是強制線程進入就緒狀態。
• 使用sleep(long)方法須要處理異常，而yield()不用。

超時等待->就緒

• 一樣的，等待的線程被其餘線程對象喚醒，notify()和notifyAll()。
• LockSupport.unpark(Thread)。

6、消亡狀態

即線程的終止，表示線程已經執行完畢。前面已經說了，已經消亡的線程不能經過start再次喚醒。

• run()和call()線程執行體中順利執行完畢，線程正常終止。
• 線程拋出一個沒有捕獲的Exception或Error。

須要注意的是：主線成和子線程互不影響，子線程並不會由於主線程結束就結束。

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許多地方仍需後期補充，敬請期待。

參考資料：《JAVA併發編程實踐》、《瘋狂Java講義》、《Java併發編程藝術》