一、 线程的状态
状态是针对当前的线程调度的情况来描述的。因为线程是调度的基本单位,所以状态更应该是线程的属性。在Java中线程的状态一共有六种:
1. 初始(NEW):新创建了一个线程对象,但还没有调用start()方法。
2. 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)。
3. 阻塞(BLOCKED):表示线程阻塞于锁。
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,它可以在指定的时间后自行返回。
6. 终止(TERMINATED):表示该线程已经执行完毕。
二、状态间相互转换
NEW(线程对象刚创建,PCB 还未创建)调用了 start 真正的创建了线程,此时状态变为RUNNABLE(线程可以随时参加调度),线程执行完 run 方法以后,PCB被释放,但是线程对象还在,此时状态为 TERMINATED。三个阻塞等待都是由RUNNABLE切换而来。具体联系如下图所示:
三、状态详细说明
3.1 初始状态(NEW)
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,线程就进入了初始状态。
public class demo {public static void main(String[] args) {Thread t1 = new Thread(()->{});System.out.println(t1.getState());}
}
3.2 运行状态(Runnable)
Runnable 包括了操作系统线程中的 Running(运行中)和 Ready(就绪)
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,也就是说有了被 CPU 运行的资格Running(运行中) 就绪状态的线程在获得 CPU 时间片后转换为运行中(Running)
public class demo {public static void main(String[] args) {Thread t1 = new Thread(()->{});t1.start();System.out.println(t1.getState());}
}
3.3 等待状态(Waiting)
这种状态的线程不会被分配 CPU 执行时间,不给过无需等待被他其他线程显示地唤醒,在一定时间之后他们会被系统自动唤醒
public class demo {public static void main(String[] args) throws InterruptedException {Object ob = new Object();Thread t1 = new Thread(()->{synchronized (ob){try {ob.wait();} catch (InterruptedException e) {throw new RuntimeException(e);}}});t1.start();Thread.sleep(1000);//这里sleep是为了避免主函数运行过快,显示RunnableSystem.out.println(t1.getState());}
}
3.4 阻塞状态(Blocked)
个正在执行的线程在某些特殊情况下,如被人为挂起或需要执行耗时的输入输出操作时,将让出CPU并暂时中止自己的执行,进入堵塞状态。
在可执行状态下,如果调用sleep()、suspend()、wait()
等方法,线程都将进入阻塞状态。阻塞时,线程不能进入排队队列,只能当引起阻塞的原因被消除后,线程转入就绪状态,重新到就绪队列中排队等待,这时被CPU调度选中后会从原来停止的位置开始继续执行。
记住:阻塞被消除后是回到就绪状态,不是运行状态。
public class demo {synchronized public static void func() {try {Thread.sleep(1000000);} catch (InterruptedException e) {throw new RuntimeException(e);}}public static void main(String[] args) throws InterruptedException {Thread t1 = new Thread(()->{func();});Thread t2 = new Thread(()->{func();});
//t2先获得锁,t1只能阻塞等待t2.start();t1.start();System.out.println(t2.getState());System.out.println(t1.getState());}
}
3.5 .超时等待状态(Timed Waiting)
处于这种状态的线程不会被分配CPU执行时间,不过无须无限期等待被其他线程显示地唤醒,在达到一定时间后它们会自动唤醒。
public class demo {public static void main(String[] args) throws InterruptedException {Object ob = new Object();Thread t1 = new Thread(()->{synchronized (ob){try {ob.wait(10000);} catch (InterruptedException e) {throw new RuntimeException(e);}}});t1.start();Thread.sleep(1000);//这里sleep是为了避免主函数运行过快,显示RunnableSystem.out.println(t1.getState());}
}
3.6 终止状态(Terminated)
-
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
public class demo {public static void main(String[] args) throws InterruptedException {Object ob = new Object();Thread t1 = new Thread(()->{});t1.start();Thread.sleep(1000);//这里sleep是为了让线程运行完毕,避免主函数运行过快显示RunnableSystem.out.println(t1.getState());}
}
四、 拓展:
问:线程状态 RUNNABLE 如何变为 BLOCKED?
答:线程状态变为阻塞有多种原因:可能调用 wait () 方法进入等待池,可能执行同
步方法 / 同步代码块进入等锁池,可能调用了 sleep ()/join () 等待休眠或其他
线程结束,可能发生了 I/O 中断等。
问: 什么是线程池? 为什么要使用它?
答:创建线程要花费昂贵的资源和时间,如果任务来了才创建线程那么响应时间会变长,而且一个进程能创建的线程数有限。为了避免这些问题,在程序启动的时候就创建若干线程来响应处理,它们被称为线程池,里面的线程叫工作线程。从 JDK1.5 开始,Java API 提供了 Executor 框架让你可以创建不同的线程池。比如单线程池,每次处理一个任务;数目固定的线程池或者是缓存线程池(一个适合很多生存期短的任务的程序的可扩展线程池)。
问:什么是死锁?如何避免死锁?
答:死锁是指多个线程相互等待对方释放资源而无法继续执行的情况。要避免死锁,可以采用避免策略,比如按照固定的顺序获取锁,或者设置超时时间来放弃获取锁。