Java线程
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线程的生命周期指的是线程从创建到销毁的整个过程,通常情况下线程的生命周期有以下 5 种:
- 初始状态
- 可运行状态
- 运行状态
- 休眠状态
- 终止状态
它们的状态转换如下图所示:
Java 线程生命周期
Java 线程的生命周期和上面说的生命周期是不同的,它有以下 6 种状态:
- NEW(初始化状态)
- RUNNABLE(可运行/运行状态)
- BLOCKED(阻塞状态)
- WAITING(无时限等待状态)
- TIMED_WAITING(有时限等待状态)
- TERMINATED(终止状态)
我们可以在 Thread 的源码中可以找到这 6 种状态,如下所示:
当然你也可以使用 Java 代码,来打印所有的线程状态,如下代码所示:
for (Thread.State value : Thread.State.values()) { System.out.println(value); }
以上程序的执行结果如下图所示:
生命周期转换
接下来我们聊聊 Java 线程生命周期的转换过程。
1.从 NEW 到 RUNNABLE
当我们创建一个线程的时候,也就是 new Thread 的时候,此时线程是 NEW 状态,如下代码所示:
// 创建线程 Thread thread = new Thread(new Runnable() { @Override public void run() { // ... } }); // 获取线程状态 Thread.State state = thread.getState(); System.out.println(state);
以上程序的执行结果如下图所示:
然而调用了线程的 start 方法之后,线程的状态就从 NEW 变成了 RUNNABLE,
如下代码所示:
// 创建线程 Thread thread = new Thread(new Runnable() { @Override public void run() { // 获取到当前执行的线程 Thread currThread = Thread.currentThread(); // 获取线程状态 Thread.State state = currThread.getState(); // 打印线程状态 System.out.println(state); } }); thread.start();
以上程序的执行结果如下图所示:
2.从 RUNNABLE 到 BLOCKED
当线程中的代码排队执行 synchronized 时,线程就会从 RUNNABLE 状态变为 BLOCKED 阻塞状态
如下代码所示:
// 创建线程 Thread thread = new Thread(new Runnable() { @Override public void run() { try { // 等待 100 毫秒 Thread.sleep(100); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } System.out.println("排队使用锁"); synchronized (ThreadStates.class) { } } }); thread.start(); // 让主线程先得到锁 synchronized (ThreadStates.class) { // 获取线程状态 Thread.State state = thread.getState(); // 打印线程状态 System.out.println("首次获取线程状态:" + state); // 休眠 1s try { Thread.sleep(1000); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } // 再次获取线程状态 state = thread.getState(); // 打印线程状态 System.out.println("第二次获取线程状态:" + state); }
以上程序的执行结果如下图所示:
当线程获取到 synchronized 锁之后,就会从 BLOCKED 状态转变为 RUNNABLE 状态。
3.从 RUNNABLE 到 WAITTING
线程调用 wait() 方法之后,就会从 RUNNABLE 状态变为 WAITING 无时限等待状态,如下所示:
// 创建线程 Thread thread = new Thread(new Runnable() { @Override public void run() { synchronized (this) { try { // 线程休眠 this.wait(); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } } } }); // 启动线程 thread.start(); // 获取线程状态 Thread.State state = thread.getState(); // 打印线程状态 System.out.println("首次获取线程状态:" + state); // 休眠 1s try { Thread.sleep(1000); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } // 获取线程状态 state = thread.getState(); // 打印线程状态 System.out.println("第二次获取线程状态:" + state);
以上程序的执行结果如下图所示:
当调用了 notify/notifyAll 方法之后,线程会从 WAITING 状态变成 RUNNABLE 状态,
如下代码所示:
Object lock = new Object(); // 创建线程 Thread thread = new Thread(new Runnable() { @Override public void run() { synchronized (lock) { try { // 线程休眠 lock.wait(); // 获取当前线程状态 Thread.State state = Thread.currentThread().getState(); // 打印线程状态 System.out.println("获取线程状态:" + state); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } } } }); // 启动线程 thread.start(); // 获取线程状态 Thread.State state = thread.getState(); // 打印线程状态 System.out.println("首次获取线程状态:" + state); // 休眠 1s try { Thread.sleep(100); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } // 获取线程状态 state = thread.getState(); // 打印线程状态 System.out.println("第二次获取线程状态:" + state); // 唤醒 thread 线程 synchronized (lock) { lock.notify(); }
以上程序的执行结果如下图所示:
4.从 RUNNABLE 到 TIMED_WATTING
当调用带超时时间的等待方法时,如 sleep(xxx),线程会从 RUNNABLE 状态变成 TIMED_WAITING 有时限状态,
如下代码所示:
// 创建线程 Thread thread = new Thread(new Runnable() { @Override public void run() { try { Thread.sleep(1000); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } } }); // 启动线程 thread.start(); // 获取线程状态 Thread.State state = thread.getState(); // 打印线程状态 System.out.println("首次获取线程状态:" + state); // 休眠 1s try { Thread.sleep(100); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } // 获取线程状态 state = thread.getState(); // 打印线程状态 System.out.println("第二次获取线程状态:" + state);
以上程序的执行结果如下图所示:
当超过了超时时间之后,线程就会从 TIMED_WAITING 状态变成 RUNNABLE 状态,
实现代码如下:
// 创建线程 Thread thread = new Thread(new Runnable() { @Override public void run() { try { Thread.sleep(1000); // 获取当前线程状态 Thread.State state = Thread.currentThread().getState(); // 打印线程状态 System.out.println("获取线程状态:" + state); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } } }); // 启动线程 thread.start(); // 获取线程状态 Thread.State state = thread.getState(); // 打印线程状态 System.out.println("首次获取线程状态:" + state); // 休眠 1s try { Thread.sleep(100); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } // 获取线程状态 state = thread.getState(); // 打印线程状态 System.out.println("第二次获取线程状态:" + state);
以上程序的执行结果如下图所示:
5.RUNNABLE 到 TERMINATED
线程执行完之后,就会从 RUNNABLE 状态变成 TERMINATED 销毁状态,如下代码所示:
// 创建线程 Thread thread = new Thread(new Runnable() { @Override public void run() { // 获取当前线程状态 Thread.State state = Thread.currentThread().getState(); // 打印线程状态 System.out.println("获取线程状态:" + state); } }); // 启动线程 thread.start(); // 等待 100ms,待线程执行完 Thread.sleep(100); // 获取线程状态 Thread.State state = thread.getState(); // 打印线程状态 System.out.println("线程状态:" + state);
以上程序的执行结果如下图所示:
总结
Java 中线程的生命周期有 6 种:NEW(初始化状态)、RUNNABLE(可运行/运行状态)、BLOCKED(阻塞状态)、WAITING(无时限等待状态)、TIMED_WAITING(有时限等待状态)、TERMINATED(终止状态)。
线程生命周期的转换流程如下图所示:
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