圖解 Java 線程的生命週期，看完不再怕面試官問了

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在 Java 初中級面試中，關於線程的生命週期能夠說是常客了。本文就針對這個問題，經過圖文並茂的方式詳細說說。

java線程生命週期

結合上圖，線程的生命週期大體可分爲如下五種狀態：

• NEW - 新建
• RUNNABLE - 等待被CPU調度
• RUNNING - 正在運行
• BLOCKED - 阻塞
• TERMINATED - 結束

1、NEW 狀態

NEW 狀態表示線程被新建的狀態，咱們來看一段示例代碼:

Thread thread = new Thread(() -> System.out.println("Hello, world !"));
複製代碼

當咱們在代碼中 new 一個 Thread 的時候，就表明着 thread 線程處於 NEW 狀態了，可是此時該線程還未被操做系統建立出來，只有當咱們調用了 start() 方法以後，該線程纔會被建立出來。因此準確來講，NEW 狀態只是線程對象的狀態。

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NEW 狀態的線程能發生哪些狀態轉變？

new狀態線程可以發生的狀態轉換

NEW 狀態的線程在調用 start() 方法後，進入 RUNNABLE 狀態。

2、RUNNABLE 狀態

當咱們在代碼中顯式的調用 start() 方法後，JVM 進程會去建立一個新的線程，而此線程不會立刻被 CPU 調度運行，進入 RUNNING 狀態，這裏會有一箇中間狀態，就是 RUNNABLE 狀態，你能夠理解爲等待被 CPU 調度的狀態：

RUNNABLE中間狀態

如上圖所示，也就是說線程會從 NEW 狀態 -> RUNNABLE 狀態 ，等待 CPU 調度，再大白話一點，就是說這種線程具有被執行的資格，可是可否進入執行階段，還得看 CPU 的臉色說話。

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RUNNABLE 狀態的線程能發生哪些狀態轉變？

runnable狀態轉換

RUNNABLE 狀態的線程沒法直接進入 BLOCKED 狀態和 TERMINATED 狀態的。

不少小夥伴這裏可能有疑問，爲啥呢？

只有處在 RUNNING 狀態的線程，換句話說，只有得到 CPU 調度執行權的線程纔有資格進入 BLOCKED 狀態和 TERMINATED 狀態

PS: RUNNABLE 狀態的線程要麼能被轉換成 RUNNING 狀態，要麼被意外終止（如 kill -9 PID）。

3、RUNNING 狀態

當 CPU 調度發生，並任務隊列中選中了某個 RUNNABLE 線程時，該線程會進入 RUNNING 執行狀態，而且開始調用 run()方法中邏輯代碼。

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RUNNING 狀態的線程能發生哪些狀態轉變？

RUNNING狀態轉換

• 被轉換成 TERMINATED 狀態，好比調用 stop() 方法;
• 被轉換成 BLOCKED 狀態，好比調用了sleep, wait 方法被加入 waitSet 中；
• 被轉換成 BLOCKED 狀態，如進行 IO 阻塞操做，如查詢數據庫進入阻塞狀態；
• 被轉換成 BLOCKED 狀態，好比獲取某個鎖的釋放，而被加入該鎖的阻塞隊列中；
• 該線程的時間片用完，CPU 再次調度，進入 RUNNABLE 狀態；
• 線程主動調用 yield 方法，讓出 CPU 資源，進入 RUNNABLE 狀態；

4、BLOCKED 狀態

上小節中咱們已經講到了，進入 BLOCKED 緣由，這裏，咱們就直接談談 BLOCK 狀態的線程可以發生哪些狀態改變：

BLOCKED狀態轉換

• 被轉換成 TERMINATED 狀態，好比調用 stop() 方法，或者是 JVM 意外 Crash;
• 被轉換成 RUNNABLE 狀態，阻塞時間結束，好比讀取到了數據庫的數據後；
• 完成了指定時間的休眠，進入到 RUNNABLE 狀態；
• 正在 wait 中的線程，被其餘線程調用 notify/notifyAll 方法喚醒，進入到 RUNNABLE 狀態；
• 線程獲取到了想要的鎖資源，進入 RUNNABLE 狀態；
• 線程在阻塞狀態下被打斷，如其餘線程調用了 interrupt 方法，進入到 RUNNABLE 狀態；

5、TERMINATED 狀態

TERMINATED 狀態是線程的最終狀態，處於此狀態中的線程不會切換到以上任何狀態，一旦線程進入了 TERMINATED 狀態，就意味着這個線程生命的終結，沒有回頭路了。

如下狀況下，線程會進入到 TERMINATED 狀態：

• 線程正常運行結束，生命週期結束；
• 線程運行過程當中出現意外錯誤；
• JVM 異常結束，全部的線程生命週期均被結束。

6、start 方法源碼解析，什麼時候調用的 run() 方法？

經過圖文，咱們瞭解了線程生命週期的五種狀態，接下來，咱們來看看 start 方法源碼，其實內部的源碼很是簡單，以下圖所示：

start方法內部源碼

• ①：首先，會判斷線程的狀態是不是 NEW 狀態，內部對應的狀態標識是個 0，也就是說若是不等於 0，直接拋線程狀態異常；
• ②：線程在啓動後被加入到 ThreadGroup 中；
• ③: start0 是最核心的方法了，就是運行狀態爲 NEW (內部狀態標識爲 0) 的線程；
• ④：start0 是個 native 方法，也就是 JNI 方法；

看到這裏，你也許會有個疑問，本身重寫的 run 方法是何時被調用的呢？源碼中也沒看到調用啊！！

Causes this thread to begin execution; the Java Virtual Machine calls the run method of this thread.

上面這段截自 JDK 官方文檔，意思是說:

run 方法是在調用 JNI 方法 start0() 的時候被調用的，被調用後，咱們寫的邏輯代碼才得以被執行。

一些面試中，面試官也會常常問到這個問題：線程的 start 方法和 run 方法有什麼區別？

相信看完上面的源碼分析，小夥伴們必定能夠源碼的角度懟回去了！

7、總結

本文中，小哈經過圖文的方式解釋了線程的五種狀態，以及各類狀態可以被轉換的狀態。最後，咱們簡單看了一下 start()內部源碼，知道了 run() 方法什麼時候被執行的。最後，但願看完本文的小夥伴們能有所收穫，下期見！

8、Ref

• 《Java高併發編程詳解》

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