线程的生命周期

介绍

介绍

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，所有线程都处于等待分配 CPU 时间片，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。
线程的生命周期 - 图1

新建状态（NEW）

当程序使用new关键字创建一个线程后，该线程处于新建状态，此时的线程情况如下：
JVM 为其分配内存，并初始化成员变量的值；
线程对象没有表现出任何线程的动态特征，程序不会执行线程的执行体。

就绪状态（RUNNABLE）

当线程对象调用了 start() 方法后，该线程就处于就绪状态，此时线程等待系统分配CPU时间片，获取到时间片之后才能执行。

直接调用 run() 方法，这个方法会立即执行，且在 run() 方法返回之前其他线程无法并发执行。调用了 run() 方法后不能再调用 start() 方法，否则抛出 IllegaIThreadStateExccption 异常。

运行状态（RUNNING）

此时线程获得了CPU时间片，该线程处于运行状态。

阻塞状态（BLOCKED）

处于运行状态的线程在某些情况下，让出自己的CPU时间片，暂停自己的运行，进入阻塞状态。
以下情况会发生阻塞：

调用 sleep() 方法。
调用一个阻塞式IO方法，在该方法返回之前，线程会被阻塞。
试图获得一个同步监视器，但该同步监视器被线程持有。
调用 suspend() 方法。
调用 wait() 方法。

等待状态（WAITING）
线程处于无限制等待状态，等待一个特殊事件重新唤醒。
以下操作可以触发唤醒：
调用 notity() 或 notifyAll() 方法唤醒调用 wait() 方法的线程。
线程运行结束唤醒调用 join() 方法的线程。

wait()和notify()或notifyAll()需要搭配synchronized关键字使用
从语义角度来讲，一个线程调用了 wait() 之后，必然需要由另外一个线程调用 notify() 来唤醒该线程，所以本质上， wait() 与 notify() 的成对使用，是一种线程间的通信手段。
进一步分析， wait() 操作的调用必然是在等待某种条件的成立，而条件的成立必然是由其他的线程来完成的。所以实际上，我们调用 wait() 的时候，实际上希望达到如下的效果：
```
// 线程A 的代码
while(!condition){ // 不能使用 if , 因为存在一些特殊情况， 使得线程没有收到 notify 时也能退出等待状态
 wait();
}
// do something
```
```
// 线程 B 的代码
if(!condition){ 
 // do something ...
 condition = true;
 notify();
}
```
现在考虑，如果wait() 和 notify() 的操作没有相应的同步机制，则会发生如下情况：
第一，【线程A】进入了 while 循环后（通过了 !condition 判断条件，但尚未执行 wait 方法）, CPU 时间片耗尽， CPU 开始执行线程B的代码。
第二，【线程B】执行完毕了 condition = true; notify(); 的操作，此时【线程A】的 wait() 操作尚未被执行， notify() 操作没有产生任何效果。
第三，【线程A】执行wait() 操作，进入等待状态，如果没有额外的 notify() 操作，该线程将持续在 condition = true 的情形下，持续处于等待状态得不到执行。
由此看出，在使用 wait() 和 notify() 这种会挂起线程的操作时，我们需要一种同步机制保证， condition 的检查与 wait() 操作，以及 condition 的更新与 notify() 是互斥的。
正确的用法如下：
```
// 线程 A 的代码
synchronized(obj_A)
{
 while(!condition){ 
     obj_A.wait();
 }
 // do something 
}
```
```
// 线程 B 的代码
synchronized(obj_A)
{
 if(!condition){ 
     // do something ...
     condition = true;
     obj_A.notify();
 }
}
```
限时等待（TIMED_WAITING）
比如 ReentrantLock 带有时间限制的加锁。

死亡状态（DEAD）
以下方式说明线程处于死亡状态：
run() 或 call() 方法执行完成，正常结束。
线程抛出一个未捕获的 Exception 或 Error。
直线调用 stop() 方法，不推荐使用。
线程执行流程图

参考资料
Java线程的生命周期

介绍

新建状态（NEW）

就绪状态（RUNNABLE）

运行状态（RUNNING）

阻塞状态（BLOCKED）

等待状态（WAITING）

wait()和notify()或notifyAll()需要搭配synchronized关键字使用

限时等待（TIMED_WAITING）

死亡状态（DEAD）

线程执行流程图

参考资料