线程的生命状态

- 初始(NEW):新创建了一个线程对象,但还没有调用start()方法。
- 运行(RUNNABLE):Java线程中将就绪(ready)和运行中(running)两种状态笼统的称为“运行”。
线程对象创建后,其他线程(比如main线程)调用了该对象的start()方法。该状态的线程位于可运行线程池中,等待被线程调度选中,获取CPU的使用权,此时处于就绪状态(ready)。就绪状态的线程在获得CPU时间片后变为运行中状态(running)。 - 阻塞(BLOCKED):表示线程阻塞于锁。
- 等待(WAITING):进入该状态的线程需要等待其他线程做出一些特定动作(通知或中断)。
- 超时等待(TIMED_WAITING):该状态不同于WAITING,它可以在指定的时间后自行返回。
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线程各个状态说明
NEW 初始化状态
实现Runnable接口和继承Thread可以得到一个线程类,new一个实例出来,线程就进入了初始化状态。
RUNNABLE(就绪,运行中状态)
READY 就绪
就绪状态只是说线程准备好了,调度程序没有挑选到你,你就永远是就绪状态。
- 调用线程的start()方法,此线程进入就绪状态。
- 当前线程sleep()方法结束,其他线程join()结束,等待用户输入完毕,某个线程拿到对象锁,这些线程也将进入就绪状态。
- 当前线程时间片用完了,调用当前线程的yield()方法,当前线程进入就绪状态。
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RUNNING 运行中状态
线程调度程序从可运行池中选择一个线程作为当前线程时线程所处的状态。这也是线程进入运行状态的唯一一种方式
BLOCKED(阻塞状态)
阻塞状态是线程阻塞在进入synchronized关键字修饰的方法或代码块(获取锁)之前时的状态。
WAITING(等待状态)
调用sleep或是wait方法后线程处于WAITING状态,等待被唤醒。
TIMED_WAITING(等待超时状态)
调用sleep或是wait方法后线程处于TIMED_WAITING状态,等待被唤醒或时间超时自动唤醒。
TERMINATED(终止状态)
当线程的run()方法完成时,或者主线程的main()方法完成时,我们就认为它终止了。这个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。线程一旦终止了,就不能复生。
在一个终止的线程上调用start()方法,会抛出java.lang.IllegalThreadStateException异常。
线程状态流转
NEW到RUNNABLE 状态

实现Runnable接口和继承Thread可以得到一个线程类,创建这个类的实例对象,就是NEW状态;
而NEW状态的线程是不会被操作系统调度,因此也不会被执行。所以,当这个线程要执行时,就必须调用这个对象的start()方法,将NEW 状态转换到 RUNNABLE 状态。RUNNABLE与BLOCKED 的状态转换

目前只有当线程等待synchronized 的隐式锁时,线程才会从RUNNABLE 向BLOCKED 转换。
被synchronized 关键字修饰的方法、代码块在同一时刻只允许一个线程执行,其他线程只能等待。所以,这种情况下,等待的线程就会从 RUNNABLE 转换到 BLOCKED 状态。而当等待的线程获得 synchronized 隐式锁时,就又会从 BLOCKED 转换到 RUNNABLE 状态。RUNNABLE与WAITING 的状态转换

有3种场景会触发线程从RUNNABLE向WAITING 转换;获得 synchronized 隐式锁的线程,调用 Object.wait() 方法。
- 调用线程同步 Thread.join() 方法。
例如有一个线程对象 thread A,当调用 A.join() 的时候,执行这条语句的线程会等待 thread A 执行完,而等待中的这个线程,其状态会从 RUNNABLE 转 换到 WAITING。当线程 thread A 执行完,原来等待它的线程又会从 WAITING 状态转换到 RUNNABLE。
最后一种,调用 LockSupport.park() 方法。Java 并发包中的锁,都是基于LockSupport 对象实现的。调用 LockSupport.park() 方法,当前线程会阻塞,线程的状态会从 RUNNABLE 转换到 WAITING。调用 LockSupport.unpark(Thread thread) 方法,可唤醒目标线程,目标线程的状态又会从 WAITING 状态转换到 RUNNABLE。
RUNNABLE与TIMED_WAITING 的状态转换

有5种场景会触发RUNNABLE向TIMED_WAITING转换:调用带超时参数的 Thread.sleep(long millis) 方法;
- 获得 synchronized 隐式锁的线程,调用带超时参数的 Object.wait(long timeout) 方法;
- 调用带超时参数的 Thread.join(long millis) 方法;
- 调用带超时参数的 LockSupport.parkNanos(Object blocker, long deadline) 方法;
- 调用带超时参数的 LockSupport.parkUntil(long deadline) 方法。
TIMED_WAITING 和 WAITING 状态的区别,仅仅是触发条件多了超时参数。
RUNNABLE到TERMINATED 状态

线程执行完 run() 方法后,会自动转换到 TERMINATED 状态,当然如果执行 run() 方法的时候异常抛出,也会导致线程终止。
如果需要强制中断 run() 方法的执行,则调用 interrupt() 方法。interrupt() 方法仅仅是通知线程,让线程有机会执行一些后续操作,同时也可以无视这个通知。
为了验证线程run()后,会自动转到terminated状态,所以,使用thread.getState()方法来获取“线程状态”
常用方法的比较
- Thread.sleep(long millis),一定是当前线程调用此方法,当前线程进入TIMED_WAITING状态,但不释放对象锁,millis后线程自动苏醒进入就绪状态。作用:给其它线程执行机会的最佳方式。
- Thread.yield(),一定是当前线程调用此方法,当前线程放弃获取的CPU时间片,但不释放锁资源,由运行状态变为就绪状态,让OS再次选择线程。作用:让相同优先级的线程轮流执行,但并不保证一定会轮流执行。实际中无法保证yield()达到让步目的,因为让步的线程还有可能被线程调度程序再次选中。Thread.yield()不会导致阻塞。该方法与sleep()类似,只是不能由用户指定暂停多长时间。
- t.join()/t.join(long millis),当前线程里调用其它线程t的join方法,当前线程进入WAITING/TIMED_WAITING状态,当前线程不会释放已经持有的对象锁。线程t执行完毕或者millis时间到,当前线程进入就绪状态。
- obj.wait(),当前线程调用对象的wait()方法,当前线程释放对象锁,进入等待队列。依靠notify()/notifyAll()唤醒或者wait(long timeout) timeout时间到自动唤醒。
obj.notify()唤醒在此对象监视器上等待的单个线程,选择是任意性的。notifyAll()唤醒在此对象监视器上等待的所有线程。
wait/notify/notifyAll方法详细介绍
wait()和notify()一系列的方法,是属于对象的,不是属于线程的。它们用在线程同步时,synchronized语句块中,在synchronized语句块中,同一个对象,一个线程在执行完这一块代码之前,另一个线程,如果传进来的是同一个object,是不能进入这个语句块的。也就是说,同一个对象是不能同时被两个线程用来进入synchronized中的。这就是线程同步。
wait()意思是说,我等会儿再用这把锁,CPU也让给你们,我先休息一会儿!
notify()意思是说,我用完了,你们谁用?
wait()会让出对象锁,同时,当前线程休眠,等待被唤醒,如果不被唤醒,就一直等在那儿。
notify()并不会让当前线程休眠,但会唤醒休眠的线程。wait会让出CPU而notify不会sleep与wait
sleep()方法正在执行的线程主动让出CPU(然后CPU就可以去执行其他任务),在sleep指定时间后CPU再回到该线程继续往下执行(sleep方法只让出了CPU,而并不会释放同步资源锁);
- wait()方法则是指当前线程让自己暂时退让出同步资源锁,以便其他正在等待该资源的线程得到该资源进而运行,只有调用了notify()方法,之前调用wait()的线程才会解除wait状态,可以去参与竞争同步资源锁,进而得到执行。(注意:notify的作用相当于叫醒睡着的人,而并不会给他分配任务,就是说notify只是让之前调用wait的线程有权利重新参与线程的调度);
2、sleep()方法可以在任何地方使用;wait()方法则只能在同步方法或同步块中使用;
3、sleep()是线程线程类(Thread)的方法,调用会暂停此线程指定的时间,但监控依然保持,不会释放对象锁,到时间自动恢复;wait()是Object的方法,调用会放弃对象锁,进入等待队列,待调用notify()/notifyAll()唤醒指定的线程或者所有线程,才会进入锁池,不再次获得对象锁才会进入运行状态;
