線程基礎-----詳細介紹線程狀態轉換（一）

1、場景：

接觸到java，若是要繼續深刻學習，那麼就必需要了解線程，這個過程是比較長的。若是在實際工做中沒有接觸到，本身摸索的話，始終不能得其道，固然這並不妨礙，咱們將線程基礎學習一翻。之後有了實際的需求驅動，那麼就會事半功倍。

在學習的時候，線程的狀態轉換，線程調度，同步異步，線程的通訊這些基本的知識固然要緊緊掌握。在摸索中前進。

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2、線程基礎

 一、線程狀態轉換

圖示說明：

一、新建狀態：新建了一個線程對象。

二、就緒狀態(Runnable)：線程對象建立後，其餘線程對象調用了該線程對象的start()方法，該狀態的線程位於可運行的線程池中，變得能夠運行，等待得到cpu使用權。

 三、運行狀態(running)：就緒狀態的線程得到cpu，開始執行該線程的代碼。

四、阻塞狀態(Blocked)：阻塞狀態是由於，線程因爲某種緣由放棄cpu使用權，暫時中止運行。知道線程進入就緒狀態，纔有機會轉到運行狀態。阻塞狀態狀況分爲三種：(該狀態爲中止當前線程，當時並不釋放其所佔用的資源)

 4.1等待阻塞：運行的線程執行了wait，jvm會把該線程放入等待的池中。

4.2同步阻塞：運行的線程在獲取對象同步鎖時，若該同步鎖被別人的線程佔用，則該jvm會把線程放入鎖定池中。

4.3其餘阻塞：運行的線程執行執行sleep()或者join()方法，或者發出io請求時，jvm會將該線程設置爲阻塞。當sleep()狀態超時，join等待線程終止或超時，或者io處理完畢，線程從新轉爲就緒狀態。

五、死亡狀態（dead）：線程執行完了，或者因異常退出了run方法，該線程生命週期結束。

關於java線程調度的幾個方法的解釋說明：

（一）當線程調用了自身的sleep()或者其餘線程的join()方法時，就會進入阻塞狀態，當sleep()或者join方法結束後，該線程轉爲可運行狀態，繼續等待os分配cpu時間片

（二）線程調用了yield方法，意思是放棄當前的cpu時間分片，回到可運行狀態，這時與其餘可運行狀態，這時與其餘進程處於同等競爭狀態，os有可能會接着讓這個線程進入運行狀態；(注：yield並非讓線程進入就緒狀態，而是運行狀態，可是不佔有cpu時間片而已)

（三）當線程剛進入可運行狀態（即就緒狀態），發現將要調用的資源被synchroniza（同步），獲取不到鎖標記，將會當即進入鎖池狀態，等待獲取鎖標記（這時的鎖定池裏也許已經有了其餘線程在等待獲取鎖標記，這時他們處於隊列狀態，即先到先得），一旦線程得到線程鎖標記後，就可轉入可運行狀態，等待os分配cpu時間片；

（四）當線程調用wait()方法後進入等待隊列（進入到這個狀態會釋放所佔有的資源，與阻塞不一樣），這個狀態是不可以被自動喚醒的，必須依賴於其餘線程調用notify（）或者notifyall（）方法才喚醒（wait（1000）能夠自動喚醒）（因爲notify（）只是喚醒一個線程，但咱們不能肯定具體喚醒的是那個線程，也許咱們須要喚醒的線程不可以被喚醒，所以在實際使用時，通常都使用notifyall（）方法，喚醒全部的線程），線程被喚醒後會進入鎖池，等待獲取鎖標記

 （五）wait()和notify()方法：當一個線程執行到wait()方法時，他就進入到一個和對象相關的等待池中，同時失去了對象鎖。當他被一個notify()方法喚醒的時，等待池中的線程就被放到了鎖定池中。該線程從池中獲的鎖，而後回到wait()方法前的中斷現場。

調用sleep，join時，不會釋放所佔用的資源，因此會進入到阻塞狀態。

 調用wait時，會釋放所佔用的資源，因此會進入到等待隊列。

更加細緻的圖示：

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注：幾個線程方法的介紹：

一、wait（）

public final void wait()throws InterruptedException,IllegalMonitorStateException

該方法用來將當前線程置入休眠狀態，直到接到通知或被中斷爲止。在調用wait（）以前，線程必需要得到該對象的對象級別鎖，即只能在同步方法或同步塊中調用wait（）方法。進入wait（）方法後，當前線程釋放鎖。在從wait（）返回前，線程與其餘線程競爭從新得到鎖。若是調用wait（）時，沒有持有適當的鎖，則拋出IllegalMonitorStateException，它是RuntimeException的一個子類，所以，不須要try-catch結構。

二、notify（）

 public final native void notify() throws IllegalMonitorStateException

該方法也要在同步方法或同步塊中調用，即在調用前，線程也必需要得到該對象的對象級別鎖，的若是調用notify（）時沒有持有適當的鎖，也會拋出IllegalMonitorStateException。

該方法用來通知那些可能等待該對象的對象鎖的其餘線程。若是有多個線程等待，則線程規劃器任意挑選出其中一個wait（）狀態的線程來發出通知，並使它等待獲取該對象的對象鎖（notify後，當前線程不會立刻釋放該對象鎖，wait所在的線程並不能立刻獲取該對象鎖，要等到程序退出synchronized代碼塊後，當前線程纔會釋放鎖，wait所在的線程也才能夠獲取該對象鎖），但不驚動其餘一樣在等待被該對象notify的線程們。當第一個得到了該對象鎖的wait線程運行完畢之後，它會釋放掉該對象鎖，此時若是該對象沒有再次使用notify語句，則即使該對象已經空閒，其餘wait狀態等待的線程因爲沒有獲得該對象的通知，會繼續阻塞在wait狀態，直到這個對象發出一個notify或notifyAll。這裏須要注意：它們等待的是被notify或notifyAll，而不是鎖。這與下面的notifyAll（）方法執行後的狀況不一樣。

三、notifyAll（）

 public final native void notifyAll() throws IllegalMonitorStateException

該方法與notify（）方法的工做方式相同，重要的一點差別是：

notifyAll使全部原來在該對象上wait的線程通通退出wait的狀態（即所有被喚醒，再也不等待notify或notifyAll，但因爲此時尚未獲取到該對象鎖，所以還不能繼續往下執行），變成等待獲取該對象上的鎖，一旦該對象鎖被釋放（notifyAll線程退出調用了notifyAll的synchronized代碼塊的時候），他們就會去競爭。若是其中一個線程得到了該對象鎖，它就會繼續往下執行，在它退出synchronized代碼塊，釋放鎖後，其餘的已經被喚醒的線程將會繼續競爭獲取該鎖，一直進行下去，直到全部被喚醒的線程都執行完畢。

四、wait（long）和wait（long,int）

 顯然，這兩個方法是設置等待超時時間的，後者在超值時間上加上ns，精度也難以達到，所以，該方法不多使用。對於前者，若是在等待線程接到通知或被中斷以前，已經超過了指定的毫秒數，則它經過競爭從新得到鎖，並從wait（long）返回。另外，須要知道，若是設置了超時時間，當wait（）返回時，咱們不能肯定它是由於接到了通知仍是由於超時而返回的，由於wait（）方法不會返回任何相關的信息。但通常能夠經過設置標誌位來判斷，在notify以前改變標誌位的值，在wait（）方法後讀取該標誌位的值來判斷，固然爲了保證notify不被遺漏，咱們還須要另一個標誌位來循環判斷是否調用wait（）方法。

深刻理解：

若是線程調用了對象的wait（）方法，那麼線程便會處於該對象的等待池中，等待池中的線程不會去競爭該對象的鎖。

 當有線程調用了對象的notifyAll（）方法（喚醒全部wait線程）或notify（）方法（只隨機喚醒一個wait線程），被喚醒的的線程便會進入該對象的鎖池中，鎖池中的線程會去競爭該對象鎖。

 優先級高的線程競爭到對象鎖的機率大，倘若某線程沒有競爭到該對象鎖，它還會留在鎖池中，惟有線程再次調用wait（）方法，它纔會從新回到等待池中。而競爭到對象鎖的線程則繼續往下執行，直到執行完了synchronized代碼塊，它會釋放掉該對象鎖，這時鎖池中的線程會繼續競爭該對象鎖。

幾個線程方法介紹轉載於「http://blog.csdn.net/ns_code/article/details/17225469」 已經寫得夠清楚了，不必我再贅述一次，再根據我文章裏面畫的線程狀態轉換圖，會很清晰的理解線程狀態轉換。

注：如下圖是我照着網友的圖畫的。

下面的圖爲運行狀態到鎖池狀態的轉換

注：借鑑網上資料進行整理，再加上本身的理解，將圖從新畫了一遍。目的是可以更加清晰的理解線程狀態轉換，線程狀態轉換是寫好多線程的代碼的基礎。

再貼其餘相似的文章，http://my.oschina.net/zhdkn/blog/114301，http://my.oschina.net/mingdongcheng/blog/139263