Java线程状态及其含义

为什么要了解java线程的状态

多线程高并发是初级开发者迈向中高级开发者必须要掌握的能力, 万丈高楼平地起, 在深入了解这部分内容前, 我们要明确最基本的概念, 即线程有哪些状态. 

从源码来看Java线程有哪些状态

得益于开源精神, 我们可以直观的分析看到在Java中, 线程到底有哪些状态. Java中记录线程所有状态的枚举类为

<code>java.lang.Thread.State</code> 

从源代码中我们可以看到在Java中线程总共有6种状态NEW, RUNNABLE, BLOCKED, WAITING, TIMED_WAITING, TERMINATED. 下面我们来看一下详细的源代码, 以及各种线程状态的含义.

<code>public enum State {<br>    /**<br>     * 线程对象实例化但是还没有调用start方法.<br>     */<br>    NEW,<br><br>    /**<br>     * 线程处于可运行状态, 这个状态在虚拟机中<br>     * 看来是正在执行的, 但是实际可能在等待<br>     * 操作系统的资源, 比如等待CPU资源.<br>     * 注意Java线程状态只有RUNNABLE而没有RUNNING<br>     */<br>    RUNNABLE,<br><br>    /**<br>     * 阻塞状态的线程可能在等待获取锁,<br>     * 也可能是调用了wait方法后被notify方法<br>     * 唤醒, 再次尝试获取锁, 进入阻塞状态<br>     * {@link Object#wait() Object.wait}.<br>     */<br>    BLOCKED,<br><br>    /**<br>     * 等待状态, 此状态由于调用wait, join, park方法导致<br>     * <ul><br>     *   <li>{@link Object#wait() Object.wait} with no timeout</li><br>     *   <li>{@link #join() Thread.join} with no timeout</li><br>     *   <li>{@link LockSupport#park() LockSupport.park}</li><br>     * </ul><br>     *<br>     * 线程进入等待状态后, 等待notify, notifyAll,<br>     * 特定线程执行完毕, unpark方法<br>     * 然后转换为RUNNABLE状态<br>     */<br>    WAITING,<br><br>    /**<br>     * 有最大时间限制的等待状态<br>     * 可能由调用如下方法导致<br>     * <ul><br>     *   <li>{@link #sleep Thread.sleep}</li><br>     *   <li>{@link Object#wait(long) Object.wait} with timeout</li><br>     *   <li>{@link #join(long) Thread.join} with timeout</li><br>     *   <li>{@link LockSupport#parkNanos LockSupport.parkNanos}</li><br>     *   <li>{@link LockSupport#parkUntil LockSupport.parkUntil}</li><br>     * </ul><br>     */<br>    TIMED_WAITING,<br><br>    /**<br>     * 终止状态, 线程执行完毕后会进入<br>     * TERMINATED状态<br>     * 并且不能再转换成其它状态<br>     */<br>    TERMINATED;<br>}</code>  
  

10句代码穷尽线程的6种状态

为了增强记忆, 下面我们用10句有效代码, 直观的把Java线程的6种状态展示出来.

<code>/**<br> * 如下展示了java线程的6种状态<br> * NEW 线程对象新创建还未start<br> * RUNNABLE 线程已经启动, 线程在JVM中正在运行, 不过在系统层面可能在等待系统资源<br> * BLOCKED 线程等待获取锁<br> * WAITING 线程被LockSupport#park(),<br> * Object#wait()或者Thread.join, 等待被unpark或者notify或者其他新城join完毕<br> * TIMED_WAITING 线程sleep或者wait(long),<br> * LockSupport#parkNanos LockSupport.parkNanos, 等待指定时间后继续执行<br> * TERMINATED 线程执行完毕, 已经被终止<br> * @throws BrokenBarrierException<br> * @throws InterruptedException<br> */<br>@Test<br>public void testThreadStatus() throws BrokenBarrierException, InterruptedException {<br>    CyclicBarrier cyclicBarrier = new CyclicBarrier(2);<br>    Thread thread = new Thread(() -> {<br>        try {<br>            LockSupport.park(this);<br>            TimeUnit.SECONDS.sleep(5);<br>            synchronized (ThreadTest.class) {<br>                // 尝试获取锁, 获取不到进入Blocked状态等待锁<br>            }<br>            cyclicBarrier.await();<br>        } catch (InterruptedException e) {<br>            e.printStackTrace();<br>        } catch (BrokenBarrierException e) {<br>            e.printStackTrace();<br>        }<br>    });<br>    log.info("线程创建还未启动, 状态为: {}", thread.getState());<br>    thread.start();<br>    log.info("线程已经启动, 状态为: {}", thread.getState());<br>    TimeUnit.SECONDS.sleep(1);<br>    log.info("线程已经park, 状态为: {}", thread.getState());<br>    LockSupport.unpark(thread);<br>    TimeUnit.SECONDS.sleep(3);<br>    log.info("线程启动后进入sleep状态, 状态为: {}", thread.getState());<br>    synchronized (ThreadTest.class) {<br>        // 前面sleep了4秒, 5到7秒main线程持有锁.<br>        // 子线程第6秒开始获取锁, 但需要等待main线程释放锁, 此时子线程是BLOCKED状态<br>        TimeUnit.SECONDS.sleep(3);<br>        log.info("线程等待锁, 状态为: {}", thread.getState());<br>    }<br>    cyclicBarrier.await();<br>    log.info("线程已经执行结束, 状态为: {}", thread.getState());<br>}</code> 

执行结果为

<code>- 线程创建还未启动, 状态为: NEW<br>- 线程已经启动, 状态为: RUNNABLE<br>- 线程已经park, 状态为: WAITING<br>- 线程启动后进入sleep状态, 状态为: TIMED_WAITING<br>- 线程等待锁, 状态为: BLOCKED<br>- 线程已经执行结束, 状态为: TERMINATED</code>

线程状态的转换

下面我们避免繁琐的流程图, 简单描述下下线程状态的相互转换.

1. new可以转换为runnable

2. runnable可能转换为blocked或waiting, timed_waiting中的一种

3. blocked或waiting, timed_waiting状态在条件满足后可以转换为runnable

4. 线程执行完毕后, 进入terminated状态

以上是Java线程状态及其含义的详细内容。更多信息请关注PHP中文网其他相关文章！