我的身旁是一扇亮了又暗的窗

0%

线程状态

线程状态概述

当线程被创建并启动以后,它既不是一启动就进入了执行状态,也不是一直处于执行状态。在线程的生命周期中,有几种状态呢?在API中 java.lang.Thread.State 这个枚举中给出了六种线程状态:
这里先列出各个线程状态发生的条件,下面将会对每种状态进行详细解析

线程状态导致状态发生条件
NEW(新建)线程刚被创建,但是并未启动。还没调用start方法。
Runnable(可运行)线程可以在java虚拟机中运行的状态,可能正在运行自己代码,也可能没有,这取决于操作系统处理器。
Blocked(锁阻塞)当一个线程试图获取一个对象锁,而该对象锁被其他的线程持有,则该线程进入Blocked状态;当该线程持有锁时,该线程将变成Runnable状态。
Waiting(无限等待)一个线程在等待另一个线程执行一个(唤醒)动作时,该线程进入Waiting状态。进入这个状态后是不能自动唤醒的,必须等待另一个线程调用notify或者notifyAll方法才能够唤醒。
Timed Waiting(计时等待)同waiting状态,有几个方法有超时参数,调用他们将进入Timed Waiting状态。这一状态将一直保持到超时期满或者接收到唤醒通知。带有超时参数的常用方法有Thread.sleep 、Object.wait。
Teminated(被终止)因为run方法正常退出而死亡,或者因为没有捕获的异常终止了run方法而死亡。

我们不需要去研究这几种状态的实现原理,我们只需知道在做线程操作中存在这样的状态。那我们怎么去理解这几个状态呢,新建与被终止还是很容易理解的,我们就研究一下线程从Runnable(可运行)状态与非运行状态之间
的转换问题。

线程状态图

Timed Waiting(计时等待)

Timed Waiting在API中的描述为:一个正在限时等待另一个线程执行一个(唤醒)动作的线程处于这一状态。单独的去理解这句话,真是玄之又玄,其实我们在之前的操作中已经接触过这个状态了,在哪里呢?

在我们写卖票的案例中,为了减少线程执行太快,现象不明显等问题,我们在run方法中添加了sleep语句,这样就强制当前正在执行的线程休眠(暂停执行),以“减慢线程”。

其实当我们调用了sleep方法之后,当前执行的线程就进入到“休眠状态”,其实就是所谓的Timed Waiting(计时等待),那么我们通过一个案例加深对该状态的一个理解。

实现一个计数器,计数到100,在每个数字之间暂停1秒,每隔10个数字输出一个字符串。

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
public class TestTimedWaiting {
public static void main(String[] args) {
new Thread(()->{
for (int i = 1; i <= 100 ; i++) {
System.out.println(i);
if(i%10==0){
System.out.println("---------");
}
try {
Thread.sleep(1000);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}).start();
}
}

通过案例可以发现,sleep方法的使用还是很简单的。我们需要记住下面几点:

进入 TIMED_WAITING 状态的一种常见情形是调用的 sleep 方法,单独的线程也可以调用,不一定非要有协
作关系。

为了让其他线程有机会执行,可以将Thread.sleep()的调用放线程run()之内。这样才能保证该线程执行过程
中会睡眠

sleep与锁无关,线程睡眠到期自动苏醒,并返回到Runnable(可运行)状态。

sleep()中指定的时间是线程不会运行的最短时间。因此,sleep()方法不能保证该线程睡眠到期后就开始立刻执行。

计时等待

BLOCKED(锁阻塞)

Blocked状态在API中的介绍为:一个正在阻塞等待一个监视器锁(锁对象)的线程处于这一状态。

我们已经知道同步机制,那么这个状态是非常好理解的了。比如,线程A与线程B代码中使用同一锁,如果线程A获取到锁,线程A进入到Runnable状态,那么线程B就进入到Blocked锁阻塞状态。

锁阻塞

Waiting(无限等待)

Wating状态在API中介绍为:一个正在无限期等待另一个线程执行一个特别的(唤醒)动作的线程处于这一状态。

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
public class TestWaiting {
public static Object obj = new Object();
public static void main(String[] args) {
// 演示waiting
new Thread(new Runnable() {
@Override
public void run() {
while (true){
synchronized (obj){
try {
System.out.println( Thread.currentThread().getName() +"=== 获取到锁对象,调用wait方法,进入waiting状态,释放锁对象");
obj.wait(); //无限等待
//obj.wait(5000);
// 计时等待, 5秒 时间到,自动醒来
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
System.out.println( Thread.currentThread().getName() + "=== 从waiting状态醒来,获取到锁对象,继续执行了");
}
}
}
},"等待线程").start();
new Thread(new Runnable() {
@Override
public void run() {
// while (true){ //每隔3秒 唤醒一次
try {
System.out.println( Thread.currentThread().getName() +"‐‐‐‐‐ 等待3秒钟");
Thread.sleep(3000);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
synchronized (obj){
System.out.println( Thread.currentThread().getName() +"‐‐‐‐‐ 获取到锁对象,调用notify方法,释放锁对象");
obj.notify();
}
}
// }
},"唤醒线程").start();
}
}

通过上述案例我们会发现,一个调用了某个对象的 Object.wait 方法的线程会等待另一个线程调用此对象的Object.notify()方法 或 Object.notifyAll()方法。

其实waiting状态并不是一个线程的操作,它体现的是多个线程间的通信,可以理解为多个线程之间的协作关系,多个线程会争取锁,同时相互之间又存在协作关系。就好比在公司里你和你的同事们,你们可能存在晋升时的竞
争,但更多时候你们更多是一起合作以完成某些任务。

当多个线程协作时,比如A,B线程,如果A线程在Runnable(可运行)状态中调用了wait()方法那么A线程就进入了Waiting(无限等待)状态,同时失去了同步锁。假如这个时候B线程获取到了同步锁,在运行状态中调用notify()方法,那么就会将无限等待的A线程唤醒。

注意是唤醒,如果获取到锁对象,那么A线程唤醒后就进入Runnable(可运行)状态;如果没有获取锁对象,那么就进入到Blocked(锁阻塞状态)。

无限等待