线程状态及其转换

一、线程状态

Java中定义线程的状态有6种,可以查看Thread类的State枚举:

public static enum State
  {
    NEW,  RUNNABLE,  BLOCKED,  WAITING,  TIMED_WAITING,  TERMINATED;

    private State() {}
  }
  1. 初始(NEW):新创建了一个线程对象,还没调用start方法;

  2. 运行(RUNNABLE):java线程中将就绪(ready)和运行中(running)统称为运行(RUNNABLE)。线程创建后调用了该对象的start方法,此时处于就绪状态,当获得CPU时间片后变为运行中状态;

  3. 阻塞(BLOCKED):表现线程阻塞于锁;

  4. 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);

  5. 超时等待(TIMED_WAITING):该状态不同于WAITING,它可以在指定时间后自行返回;

  6. 终止(TERMINATED):表示该线程已经执行完毕。

二、线程状态转换

来看一张线程状态转换图:

下面从代码实例看线程的各个状态:

2.1 超时等待

调用sleepwaitjoin这些加上时间参数的情况就会进入超时等待,表示等待了指定的时间后就不等待了。

通过Java VisualVM打印线程dump可以看到此线程处于TIMED_WAITING状态:

2.2 等待

调用waitjoin这些不加时间参数的情况就会进入等待,表示一直等待直到被触发继续执行。

同样通过线程dump可以看到主线程处于WAITING状态,子线程处于TIMED_WAITING状态:

下面演示wait方法导致的等待状态:

通过线程堆栈观察,主线程同样处于等待WAITING状态:

2.3 阻塞

通过线程dump可以看到子线程处于阻塞(BLOCKED)状态,主线程处于超时等待(TIMED_WAITING)状态:

三、几种方法的对比

  1. Thead.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。

  2. 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。

  3. obj.join()/obj.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,当前线程一般情况下进入RUNNABLE状态,也有可能进入BLOCKED状态(因为join是基于wait实现的)。

  4. obj.wait()/obj.wait(long millis):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。

  5. 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。notify,notifyAll和wait一起使用,用于协调多个线程对共享数据的存取,所以必须在synchronized语句块内使用,也就是说,调用wait(),notify()和notifyAll()的任务在调用这些方法前必须拥有对象的锁。

  6. LockSupport.park()/LockSupport.parkNanos(long nanos),LockSupport.parkUntil(long deadlines):当前线程进入WAITING/TIMED_WAITING状态。对比wait方法,不需要获得锁就可以让线程进入WAITING/TIMED_WAITING状态,需要通过LockSupport.unpark(Thread thread)唤醒。

参考:

Java线程的6种状态及切换:https://blog.csdn.net/pange1991/article/details/53860651

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