具体可参考:Java并发编程:Thread类的使用,这里对线程状态的转换及主要函数做一下补充。
一. 线程状态转换图
注意:
- 调用obj.wait()的线程需要先获取obj的monitor,wait()会释放obj的monitor并进入等待态。所以wait()/notify()都要与synchronized联用。详见:JAVA多线程之wait/notify
1.1 阻塞与等待的区别
阻塞:当一个线程试图获取对象锁(非java.util.concurrent库中的锁,即synchronized),而该锁被其他线程持有,则该线程进入阻塞状态。它的特点是使用简单,由JVM调度器来决定唤醒自己,而不需要由另一个线程来显式唤醒自己,不响应中断。
等待:当一个线程等待另一个线程通知调度器一个条件时,该线程进入等待状态。它的特点是需要等待另一个线程显式地唤醒自己,实现灵活,语义更丰富,可响应中断。例如调用:Object.wait()、Thread.join()以及等待Lock或Condition。
需要强调的是虽然synchronized和JUC里的Lock都实现锁的功能,但线程进入的状态是不一样的。synchronized会让线程进入阻塞态,而JUC里的Lock是用LockSupport.park()/unpark()来实现阻塞/唤醒的,会让线程进入等待态。但话又说回来,虽然等锁时进入的状态不一样,但被唤醒后又都进入runnable态,从行为效果来看又是一样的。
二. 主要操作
2.1 start()
新启一个线程执行其run()方法,一个线程只能start一次。主要是通过调用native start0()来实现。
1 public synchronized void start() { 2 //判断是否首次启动 3 if (threadStatus != 0) 4 throw new IllegalThreadStateException(); 5 6 group.add(this); 7 8 boolean started = false; 9 try { 10 //启动线程 11 start0(); 12 started = true; 13 } finally { 14 try { 15 if (!started) { 16 group.threadStartFailed(this); 17 } 18 } catch (Throwable ignore) { 19 /* do nothing. If start0 threw a Throwable then 20 it will be passed up the call stack */ 21 } 22 } 23 } 24 25 private native void start0();
2.2 run()
run()方法是不需要用户来调用的,当通过start方法启动一个线程之后,当该线程获得了CPU执行时间,便进入run方法体去执行具体的任务。注意,继承Thread类必须重写run方法,在run方法中定义具体要执行的任务。
2.3 sleep()
sleep方法有两个重载版本:
1 sleep(long millis) //参数为毫秒 2 3 sleep(long millis,int nanoseconds) //第一参数为毫秒,第二个参数为纳秒
sleep相当于让线程睡眠,交出CPU,让CPU去执行其他的任务。
但是有一点要非常注意,sleep方法不会释放锁,也就是说如果当前线程持有对某个对象的锁,则即使调用sleep方法,其他线程也无法访问这个对象。
2.4 yield()
调用yield方法会让当前线程交出CPU权限,让CPU去执行其他的线程。它跟sleep方法类似,同样不会释放锁。但是yield不能控制具体的交出CPU的时间,另外,yield方法只能让拥有相同优先级的线程有获取CPU执行时间的机会。
注意,调用yield方法并不会让线程进入阻塞状态,而是让线程重回就绪状态,它只需要等待重新获取CPU执行时间,这一点是和sleep方法不一样的。
2.5 join()
join方法有三个重载版本:
1 join() 2 join(long millis) //参数为毫秒 3 join(long millis,int nanoseconds) //第一参数为毫秒,第二个参数为纳秒
join()实际是利用了wait(),只不过它不用等待notify()/notifyAll(),且不受其影响。它结束的条件是:1)等待时间到;2)目标线程已经run完(通过isAlive()来判断)。
1 public final synchronized void join(long millis) throws InterruptedException { 2 long base = System.currentTimeMillis(); 3 long now = 0; 4 5 if (millis < 0) { 6 throw new IllegalArgumentException("timeout value is negative"); 7 } 8 9 //0则需要一直等到目标线程run完 10 if (millis == 0) { 11 while (isAlive()) { 12 wait(0); 13 } 14 } else { 15 //如果目标线程未run完且阻塞时间未到,那么调用线程会一直等待。 16 while (isAlive()) { 17 long delay = millis - now; 18 if (delay <= 0) { 19 break; 20 } 21 wait(delay); 22 now = System.currentTimeMillis() - base; 23 } 24 } 25 }
2.6 interrupt()
此操作会将线程的中断标志位置位。如果线程sleep()处于timed_waiting状态,则还会抛出InterruptException;如果线程在运行态则不会受此影响。
可以通过以下三种方式来判断中断:
1)isInterrupted()
此方法只会读取线程的中断标志位,并不会重置。
2)interrupted()
此方法读取线程的中断标志位,并会重置。
3)throw InterruptException
抛出该异常的同时,会重置中断标志位。
2.7 suspend()/resume()
挂起线程,直到被resume,才会苏醒。
但调用suspend()的线程和调用resume()的线程,可能会因为争锁的问题而发生死锁,所以JDK 7开始已经不推荐使用了。