概述
线程在六种状态之间的转换
New(新创建)
New 表示线程被创建但尚未启动的状态:当用 new Thread() 新建一个线程时,如果线程没有开始运行 start() 方法,所以也没有开始执行 run() 方法里面的代码,那么此时它的状态就是 New。而一旦线程调用了 start(),它的状态就会从 New 变成 Runnable。
Runnable(可运行)
Java 中的 Runable 状态对应操作系统线程状态中的两种状态,分别是 Running 和 Ready,也就是说,Java 中处于 Runnable 状态的线程有可能正在执行,也有可能没有正在执行,正在等待被分配 CPU 资源。
所以,如果一个正在运行的线程是 Runnable 状态,当它运行到任务的一半时,执行该线程的 CPU 被调度去做其他事情,导致该线程暂时不运行,它的状态依然不变,还是 Runnable,因为它有可能随时被调度回来继续执行任务。.
Blocked(被阻塞)
阻塞状态,在 Java 中阻塞状态通常不仅仅是 Blocked,实际上它包括三种状态,分别是 Blocked(被阻塞)、Waiting(等待)、Timed Waiting(计时等待),这三种状态统称为阻塞状态。
从 Runnable 状态进入 Blocked 状态只有一种可能,就是进入 synchronized 保护的代码时没有抢到 monitor 锁,无论是进入 synchronized 代码块,还是 synchronized 方法,都是一样。
当处于 Blocked 的线程抢到 monitor 锁,就会从 Blocked 状态回到Runnable 状态。
Waiting(等待)
线程进入 Waiting 状态有三种可能性。
- 没有设置 Timeout 参数的 Object.wait() 方法。
- 没有设置 Timeout 参数的 Thread.join() 方法。
- LockSupport.park() 方法。
Blocked 仅仅针对 synchronized monitor 锁,可是在 Java 中还有很多其他的锁,比如 ReentrantLock,如果线程在获取这种锁时没有抢到该锁就会进入 Waiting 状态,因为本质上它执行了 LockSupport.park() 方法,所以会进入 Waiting 状态。同样,Object.wait() 和 Thread.join() 也会让线程进入 Waiting 状态。
Blocked 与 Waiting 的区别是 Blocked 在等待其他线程释放 monitor 锁,而 Waiting 则是在等待某个条件,比如 join 的线程执行完毕,或者是 notify()/notifyAll() 。
想要从 Blocked 状态进入 Runnable 状态,要求线程获取 monitor 锁,而从 Waiting 状态流转到其他状态则比较特殊,因为首先 Waiting 是不限时的,也就是说无论过了多长时间它都不会主动恢复。
只有当执行了 LockSupport.unpark(),或者 join 的线程运行结束,或者被中断时才可以进入 Runnable 状态。
如果其他线程调用 notify() 或 notifyAll()来唤醒它,它会直接进入 Blocked 状态,这是为什么呢?
因为唤醒 Waiting 线程的线程如果调用 notify() 或 notifyAll(),要求必须首先持有该 monitor 锁,所以处于 Waiting 状态的线程被唤醒时拿不到该锁,就会进入 Blocked 状态,直到执行了 notify()/notifyAll() 的唤醒它的线程执行完毕并释放 monitor 锁,才可能轮到它去抢夺这把锁,如果它能抢到,就会从 Blocked 状态回到 Runnable 状态。
同样在 Timed Waiting 中执行 notify() 和 notifyAll() 也是一样的道理,它们会先进入 Blocked 状态,然后抢夺锁成功后,再回到 Runnable 状态。
当然对于 Timed Waiting 而言,如果它的超时时间到了且能直接获取到锁/join的线程运行结束/被中断/调用了LockSupport.unpark(),会直接恢复到 Runnable 状态,而无需经历 Blocked 状态。
Timed Waiting(计时等待) 限期等待
在 Waiting 上面是 Timed Waiting 状态,这两个状态是非常相似的,区别仅在于有没有时间限制,Timed Waiting 会等待超时,由系统自动唤醒,或者在超时前被唤醒信号唤醒。
以下情况会让线程进入 Timed Waiting 状态:
- 设置了时间参数的 Thread.sleep(long millis) 方法;
- 设置了时间参数的 Object.wait(long timeout) 方法;
- 设置了时间参数的 Thread.join(long millis) 方法;
- 设置了时间参数的 LockSupport.parkNanos(long nanos) 方法和LockSupport.parkUntil(long deadline) 方法。
Terminated(被终止)
Terminated 终止状态,要想进入这个状态有两种可能。
- run() 方法执行完毕,线程正常退出。
- 出现一个没有捕获的异常,终止了 run() 方法,最终导致意外终止。
线程转换的两个注意点
线程的状态是需要按照顺序来走的,比如线程从 New 状态是不可以直接进入 Blocked 状态的,它需要先经历 Runnable 状态。
线程生命周期不可逆
一旦进入 Runnable 状态就不能回到 New 状态;一旦被终止就不可能再有任何状态的变化。所以一个线程只能有一次 New 和 Terminated 状态,只有处于中间状态才可以相互转换。
最后
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