03-线程的生命周期 - 图1

03-线程的生命周期 - 图2

当线程被创建并启动以后,它既不是一启动就进入了执行状态,也不是一直处于执行状态。在线程的生命周期中,它要经过 新建(New)、就绪(Runnable)、运行(Running)、阻塞(Blocked)和死亡(Dead)5种状态。尤其是当线程启动以后,它不可能一直”霸占”着CPU独自运行,所以CPU需要在多条线程之间切换,于是 线程状态也会多次在运行、阻塞之间切换

1 新建(New)状态

当程序使用new关键字创建了一个线程之后,该线程就处于 新建状态,此时的线程情况如下:

  1. 此时JVM为其分配内存,并初始化其成员变量的值
  2. 此时线程对象没有表现出任何线程的动态特征,程序也不会执行线程的线程执行体;

2 就绪(Runnable)状态

当线程对象调用了start()方法之后,该线程处于 就绪状态。此时的线程情况如下:

  1. 此时JVM会为其 创建方法调用栈和程序计数器
  2. 该状态的线程一直处于 线程就绪队列(尽管是采用队列形式,事实上,把它称为可运行池而不是可运行队列。因为CPU的调度不一定是按照先进先出的顺序来调度的),线程并没有开始运行;
  3. 此时线程 等待系统为其分配CPU时间片,并不是说执行了start()方法就立即执行;

调用start()方法与run()方法,对比如下:

  1. 调用start()方法来启动线程,系统会把该run()方法当成线程执行体来处理。但如果直接调用线程对象的run()方法,则run()方法立即就会被执行,而且在run()方法返回之前其他线程无法并发执行。也就是说,系统把线程对象当成一个普通对象,而run()方法也是一个普通方法,而不是线程执行体
  2. 需要指出的是,调用了线程的run()方法之后,该线程已经不再处于新建状态,不要再次调用线程对象的start()方法。只能对处于新建状态的线程调用start()方法,否则将引发IllegaIThreadStateExccption异常


如何让子线程调用start()方法之后立即执行而非”等待执行”:

程序可以使用Thread.sleep(1) 来让当前运行的线程(主线程)睡眠1毫秒,1毫秒就够了,因为在这1毫秒内CPU不会空闲,它会去执行另一个处于就绪状态的线程,这样就可以让子线程立即开始执行

3 运行(Running)状态

当CPU开始调度处于 就绪状态 的线程时,此时线程获得了CPU时间片才得以真正开始执行run()方法的线程执行体,则该线程处于 运行状态

  1. 如果计算机只有一个CPU,那么在任何时刻只有一个线程处于运行状态;
  2. 如果在一个多处理器的机器上,将会有多个线程并行执行,处于运行状态;
  3. 当线程数大于处理器数时,依然会存在多个线程在同一个CPU上轮换的现象;

处于运行状态的线程最为复杂,它 不可能一直处于运行状态(除非它的线程执行体足够短,瞬间就执行结束了),线程在运行过程中需要被中断,目的是使其他线程获得执行的机会,线程调度的细节取决于底层平台所采用的策略。线程状态可能会变为 阻塞状态、就绪状态和死亡状态。比如:

  • 对于采用 抢占式策略 的系统而言,系统会给每个可执行的线程分配一个时间片来处理任务;当该时间片用完后,系统就会剥夺该线程所占用的资源,让其他线程获得执行的机会。线程就会又 从运行状态变为就绪状态,重新等待系统分配资源;
  • 对于采用 协作式策略的系统而言,只有当一个线程调用了它的yield()方法后才会放弃所占用的资源—也就是必须由该线程主动放弃所占用的资源,线程就会又 从运行状态变为就绪状态

4 阻塞(Blocked)状态

处于运行状态的线程在某些情况下,让出CPU并暂时停止自己的运行,进入 阻塞状态
当发生如下情况时,线程将会进入阻塞状态:

  1. 线程调用sleep()方法,主动放弃所占用的处理器资源,暂时进入中断状态(不会释放持有的对象锁),时间到后等待系统分配CPU继续执行;
  2. 线程调用一个阻塞式IO方法,在该方法返回之前,该线程被阻塞;
  3. 线程试图获得一个同步监视器,但该同步监视器正被其他线程所持有;
  4. 程序调用了线程的suspend方法将线程挂起
  5. 线程调用wait,等待notify/notifyAll唤醒时(会释放持有的对象锁);

阻塞状态分类:
**

  1. 等待阻塞:运行状态中的 线程执行wait()方法,使本线程进入到等待阻塞状态;
  2. 同步阻塞:线程在 获取synchronized同步锁失败(因为锁被其它线程占用),它会进入到同步阻塞状态;
  3. 其他阻塞:通过调用线程的 sleep()或join()或发出I/O请求 时,线程会进入到阻塞状态。当 sleep()状态超时、join()等待线程终止或者超时、或者I/O处理完毕 时,线程重新转入就绪状态;

在阻塞状态的线程只能进入就绪状态,无法直接进入运行状态。而就绪和运行状态之间的转换通常不受程序控制,而是由系统线程调度所决定。当处于就绪状态的线程获得处理器资源时,该线程进入运行状态;当处于运行状态的线程失去处理器资源时,该线程进入就绪状态

但有一个方法例外,调用yield()方法可以让运行状态的线程转入就绪状态

5 死亡(Dead)状态

线程会以如下3种方式结束,结束后就处于 死亡状态

  1. run()或call()方法执行完成,线程正常结束;
  2. 线程抛出一个未捕获的Exception或Error
  3. 直接调用该线程stop()方法来结束该线程—该方法容易导致死锁,通常不推荐使用;

处于死亡状态的线程对象也许是活的,但是,它已经不是一个单独执行的线程。线程一旦死亡,就不能复生。 如果在一个死去的线程上调用start()方法,会抛出java.lang.IllegalThreadStateException异常
所以,需要注意的是:

一旦线程通过start()方法启动后就再也不能回到新建(NEW)状态,线程终止后也不能再回到就绪(RUNNABLE)状态

参考文章

https://juejin.im/post/5d9ab5dae51d4578453274ba

https://juejin.im/post/5ab116875188255561411b8a#heading-29