java有幾種線程狀態

java有6種執行緒狀態：初始（NEW）、執行（RUNNABLE）、阻塞（BLOCKED）、等待（WAITING）、逾時等待（TIMED_WAITING）、終止（TERMINATED）。用new關鍵字新建一個線程，但還沒有呼叫start()方法，這個線程就處於新建狀態；阻塞狀態表示線程正等待監視器鎖，而陷入的狀態；進入等待狀態的線程需要等待其他線程做出一些特定動作（通知或中斷）。

本教學操作環境：windows7系統、java8版本、Dell G3電腦。

Java中執行緒的狀態分為6種：

1. 初始(NEW)：新建立了一個執行緒對象，但還沒有呼叫start()方法。
2. 運行(RUNNABLE)：Java執行緒中將就緒（ready）和運行中（running）兩種狀態籠統的稱為「運行」。
執行緒物件建立後，其他執行緒(例如main執行緒）呼叫了該物件的start()方法。此狀態的執行緒位於可運行執行緒池中，等待被執行緒調度選中，取得CPU的使用權，此時處於就緒狀態（ready）。就緒狀態的執行緒在獲得CPU時間片後變成運行中狀態（running）。
3. 阻斷(BLOCKED)：表示執行緒阻塞於鎖定。
4. 等待(WAITING)：進入該狀態的執行緒需要等待其他執行緒做出一些特定動作（通知或中斷）。
5. 逾時等待(TIMED_WAITING)：此狀態不同於WAITING，它可以在指定的時間後自行回傳。
6. 終止(TERMINATED)：表示該執行緒已經執行完畢。

這6種狀態定義在Thread類別的State枚舉中，可查看原始碼進行一一對應。

一、執行緒的狀態圖     

#二、狀態詳細說明

1.初始狀態(NEW)

實作Runnable介面和繼承Thread可以得到一個執行緒類，new一個實例出來，執行緒就進入了初始狀態。

2.1. 就緒狀態(RUNNABLE之READY)

• 就緒狀態只是說你資格運行，調度程式沒有挑選到你，你就永遠是就緒狀態。

• 呼叫執行緒的start()方法，此執行緒進入就緒狀態。

• 目前執行緒sleep()方法結束，其他執行緒join()結束，等待使用者輸入完畢，某個執行緒拿到物件鎖，這些執行緒也會進入就緒狀態。

• 目前執行緒時間片用完了，呼叫目前執行緒的yield()方法，目前執行緒進入就緒狀態。

• 鎖定池裡的執行緒拿到物件鎖定後，進入就緒狀態。

2.2. 運行中狀態(RUNNABLE之RUNNING)

執行緒調度程式從可運行池中選擇一個執行緒作為當前執行緒時執行緒所處的狀態。這也是執行緒進入運行狀態的唯一的一種方式。

3. 阻塞狀態(BLOCKED)

阻塞狀態是執行緒阻塞在進入synchronized關鍵字修飾的方法或程式碼區塊(取得鎖定)時的狀態。

4. 等待(WAITING)

處於這種狀態的執行緒不會被指派CPU執行時間，它們要等待被明確地喚醒，否則會處於無限期等待的狀態。

5. 逾時等待(TIMED_WAITING)

處於這種狀態的執行緒不會被指派CPU執行時間，不過無須無限期等待被其他執行緒顯示地喚醒，在達到一定時間後它們會自動喚醒。

6. 終止狀態(TERMINATED)

• #當執行緒的run()方法完成時，或是主執行緒的main()方法完成時，我們就認為它終止了。這個線程物件也許是活的，但是它已經不是一個單獨執行的線程。線程一旦終止了，就不能復生。

• 在一個終止的執行緒上呼叫start()方法，會拋出java.lang.IllegalThreadStateException異常。

三、等待佇列

• 呼叫obj的wait(), notify()方法前，必須取得obj鎖，也就是必須寫在synchronized( obj) 代碼段內。
• 與等待佇列相關的步驟和圖

• #執行緒1取得物件A的鎖，正在使用物件A 。

• 執行緒1呼叫物件A的wait()方法。

• 線程1釋放物件A的鎖，並馬上進入等待佇列。

• 鎖定池裡面的物件爭搶物件A的鎖定。

• 線程5取得物件A的鎖，進入synchronized區塊，使用物件A。

• 線程5呼叫物件A的notifyAll()方法，喚醒所有線程，所有執行緒進入同步佇列。若執行緒5呼叫物件A的notify()方法，則喚醒一個線程，不知道會喚醒誰，被喚醒的那個執行緒進入同步佇列。

• notifyAll()方法所在synchronized結束，執行緒5釋放物件A的鎖定。

• 同步隊列的線程爭搶物件鎖，但線程1什麼時候能搶到就不知道了。

四、同步佇列狀態

• #當前執行緒想呼叫物件A的同步方法時，發現物件A的鎖被別的執行緒佔有，此時目前執行緒進入同步隊列。簡言之，同步佇列裡面放的都是想爭奪物件鎖定的執行緒。
• 當一個執行緒1被另外一個執行緒2喚醒時，1執行緒進入同步佇列，去爭奪物件鎖定。
• 同步佇列是在同步的環境下才有的概念，一個物件對應一個同步佇列。
• 執行緒等待時間到了或被notify/notifyAll喚醒後，會進入同步佇列競爭鎖，如果取得鎖，進入RUNNABLE狀態，否則進入BLOCKED狀態等待取得鎖定。

五、幾個方法的比較

• #Thread.sleep(long millis)，一定是目前執行緒呼叫此方法，目前執行緒進入TIMED_WAITING狀態，但不釋放物件鎖，millis後執行緒自動甦醒進入就緒狀態。作用：給其它執行緒執行機會的最佳方式。

• Thread.yield()，一定是當前執行緒呼叫此方法，當前執行緒放棄取得的CPU時間片，但不釋放鎖定資源，由運行狀態變成就緒狀態，讓OS再次選擇線程。作用：讓相同優先權的執行緒輪流執行，但不保證一定會輪流執行。實際上無法保證yield()達到讓步目的，因為讓步的執行緒還有可能被執行緒調度程序再次選取。 Thread.yield()不會導致阻塞。此方法與sleep()類似，但無法由使用者指定暫停多久。

• thread.join()/thread.join(long millis)，目前執行緒呼叫其它執行緒t的join方法，目前執行緒進入WAITING/TIMED_WAITING狀態，目前執行緒不會釋放已經持有的物件鎖定。執行緒t執行完畢或millis時間到，目前執行緒一般情況下進入RUNNABLE狀態，也有可能進入BLOCKED狀態（因為join是基於wait實現的）。

• obj.wait()，目前執行緒呼叫物件的wait()方法，目前執行緒釋放物件鎖，進入等待佇列。依靠notify()/notifyAll()喚醒或wait(long timeout) timeout時間到自動喚醒。

• obj.notify()喚醒在此物件監視器上等待的單一線程，選擇是任意性的。 notifyAll()喚醒在此物件監視器上等待的所有執行緒。

• LockSupport.park()/LockSupport.parkNanos(long nanos),LockSupport.parkUntil(long deadlines), 目前執行緒進入WAITING/TIMED_WAITING狀態。比較wait方法,不需要取得鎖定就可以讓執行緒進入WAITING/TIMED_WAITING狀態，需要透過LockSupport.unpark(Thread thread)喚醒。

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