線程包括哪些狀態？狀態之間是如何轉變的？

線程的生命周期

線程包括哪些狀態的問題說專業一點就是線程的生命周期。
不同的編程語言對線程的生命周期封裝是不同的。

 

Java 中線程的生命周期

Java 語言中線程共有六種狀態。

1. NEW（初始化狀態）
2. RUNNABLE（可運行 / 運行狀態）
3. BLOCKED（阻塞狀態）
4. WAITING（無限時等待）
5. TIMED_WAITING（有限時等待）
6. TERMINATED（終止狀態） 在操作系統層面，Java 線程中的 BLOCKED、WAITING、TIMED_WAITING 是一種狀態（休眠狀態）。即只要 Java 線程處於這三種狀態之一，就永遠沒有 CPU 的使用權。

如圖： 

 

Java 中線程的狀態的轉變

1. NEW 到 RUNNABLE 狀態

Java 剛創建出來的 Thread 對象就是 NEW 狀態，不會被操作系統調度執行。從 NEW 狀態轉變到 RUNNABLE 狀態調用線程對象的 start() 方法就可以了。

 

2. RUNNABLE 與 BLOCKED 的狀態轉變

• synchronized 修飾的方法、代碼塊同一時刻只允許一個線程執行，其他線程只能等待，等待的線程會從 RUNNABLE 轉變到 BLOCKED 狀態。
• 當等待的線程獲得 synchronized 隱式鎖時，就又會從 BLOCKED 轉變到 RUNNABLE 狀態。
  在操作系統層面，線程是會轉變到休眠狀態的，但是在 JVM 層面，Java 線程的狀態不會發生變化，即 Java 線程的狀態會保持 RUNNABLE 狀態。JVM 層面並不關心操作系統調度相關的狀態，因為在 JVM 看來，等待 CPU 使用權（操作系統層面處於可執行狀態）與等待 I/O（操作系統層面處於休眠狀態）沒有區別，都是在等待某個資源，都歸入了 RUNNABLE 狀態。
  Java 在調用阻塞式 API 時，線程會阻塞，指的是操作系統線程的狀態，並不是 Java 線程的狀態。

 

3. RUNNABLE 與 WAITING 的狀態轉變

• 獲得 synchronized 隱式鎖的線程，調用無參數的 Object.wait() 方法，狀態會從 RUNNABLE 轉變到 WAITING；調用 Object.notify()、Object.notifyAll() 方法，線程可能從 WAITING 轉變到 RUNNABLE 狀態。
• 調用無參數的 Thread.join() 方法。join() 是一種線程同步方法，如有一線程對象 Thread t，當調用 t.join() 的時候，執行代碼的線程的狀態會從 RUNNABLE 轉變到 WAITING，等待 thread t 執行完。當線程 t 執行完，等待它的線程會從 WAITING 狀態轉變到 RUNNABLE 狀態。
• 調用 LockSupport.park() 方法，線程的狀態會從 RUNNABLE 轉變到 WAITING；調用 LockSupport.unpark(Thread thread) 可喚醒目標線程，目標線程的狀態又會從 WAITING 轉變為 RUNNABLE 狀態。

 

4. RUNNABLE 與 TIMED_WAITING 的狀態轉變

• Thread.sleep(long millis)
• Object.wait(long timeout)
• Thread.join(long millis)
• LockSupport.parkNanos(Object blocker, long deadline)
• LockSupport.parkUntil(long deadline)
  TIMED_WAITING 和 WAITING 狀態的區別，僅僅是調用的是超時參數的方法。

 

5. RUNNABLE 到 TERMINATED 狀態

• 線程執行完 run() 方法后，會自動轉變到 TERMINATED 狀態
• 執行 run() 方法時異常拋出，也會導致線程終止
• Thread類的 stop() 方法已經不建議使用

 

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