前言
線程是操作系統中的一個概念，支持多線程的語言都是對OS中的線程進行了封裝。要學好線程，就要搞清除它的生命周期，也就是生命周期各個節點的狀態轉換機制。不同的開發語言對操作系統中的線程進行了不同的封裝，但是對於線程的聲明周期這部分基本是相同的。下面先介紹通用的線程生命周期模型，然后詳細介紹Java中的線程生命周期以及Java生命周期中各個狀態是如何轉換的。
通用的線程生命周期
上圖為通用線程狀態轉換圖（五態模型）。
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初始狀態
線程被創建，但是還不允許分配CPU執行。這里的創建僅僅是指在編程語言層面被創建；在OS層面還沒有被創建。
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可運行狀態
線程可以分配CPU執行。在這種狀態下，真正的OS線程已經被成功創建，所以可以分配CPU執行。
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運行狀態
當有空閑的CPU時，OS就會將空閑CPU分配給一個處於可運行狀態的線程，被分配到CPU的線程的狀態就轉換成了運行狀態。
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休眠狀態
運行狀態的線程如果調用一個阻塞的API（例如以阻塞方式讀文件）或者等待某個事件（例如條件變量），那么線程的狀態就會轉到休眠狀態，此時會釋放CPU使用權，休眠狀態的線程永遠沒有機會獲得CPU的使用權。當等待的事件出現了（線程被喚醒），線程就會從休眠狀態轉到可運行狀態。
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終止狀態
程序執行完成或者出現異常就會進入此狀態。終止狀態的線程不會切換到其他任何狀態，進入終止狀態也就意味着線程的生命周期結束了。
以上五種狀態在不同的編程語言中會簡化合並（C中POSIX Thread規范將初始狀態和可運行狀態合並）或者細化（Java中細化了休眠狀態）。Java中將可運行狀態和運行狀態合並了，Java虛擬機不關心這兩個狀態，把線程的調度交給了操作系統。
Java線程的生命周期
Java語言的線程共有六種狀態：New（初始化狀態）、RUNNABLE（可運行狀態/運行狀態）、BLOCKED（阻塞狀態）、WAITING（無時限等待）、TIMED_WAITING（有時限等待）、TERMINATED（終止狀態）。
在操作系統層面，Java線程中的 BLOCKED、 WAITING 、TIMED_WAITING都是休眠狀態。只要Java處於這三種狀態之一，那么這個線程就永遠沒有CPU使用權。
下面是Java線程的狀態轉換圖：
這六種狀態之間的轉換，注意箭頭的方向，哪些狀態是可以互轉的哪些是不可以互轉。
RUNNABLE ——> BLOCKED
只有一種場景會觸發這種轉換，即線程等待synchronized內置鎖。synchronized關鍵修飾的方法、代碼塊同一時刻只允許一個線程執行，其他未能執行的線程則等待。這種情況下，等待的線程就會從RUNNABLE轉換到 BLOCKED狀態。當等待的線程獲得內置鎖時，就會從BLOCKED轉換到RUNNABLE狀態。
線程調用阻塞式API時，在操作系統層面線程是會轉到休眠狀態，但是在Java虛擬機層面，Java線程的狀態是不會發生變化的，會保持RUNNABLE狀態。Java虛擬機層面並不關心操作系統相關調度狀態，在它眼里，等待CPU使用權（OS層面處於可執行狀態）和等待I/O（OS層面處於休眠狀態）沒有區別，都是在等待某個資源，所以都歸入了RUNNABLE狀態。
所以，平時說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。
RUNNABLE ——> WAITING
有三種場景會觸發這種轉換：
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獲取synchronized內置鎖的線程，調用無參數的
Object.wait()方法。當前線程調用
wait()方法會將自己阻塞，狀態就從從RUNNABLE轉到WAITING狀態。使用同一內置鎖的其他線程可調用notifyAll()喚醒阻塞在該鎖上的所有線程，此時被阻塞的線程狀態就會從WAITING轉到RUNNABLE狀態。 -
調用
Thread.join()方法。一個線程對象thread A，當調用
A.join()的時候，執行這條語句的線程會等待thread A執行完，而等待的這個線程，其狀態就會就會從RUNNABLE轉到WAITING狀態。當thread A執行完，原來的這個等待線程就會從WAITING狀態轉到RUNNABLE狀態。 -
調用
LockSupport.park()方法。Java並發包中的鎖都是基於
LockSupport對象實現的。調用LockSupport.park()的當前線程會被阻塞，線程的狀態會從RUNNABLE轉到WAITING狀態。調用LockSupport.unpark(Thread t)可喚醒被阻塞的目標線程，目標線程的狀態就會從WAITING轉到RUNNABLE狀態。
RUNNABLE ——> TIMED_WAITING
以下場景將會觸發這個狀態轉變：
- 調用帶超時參數的
Thread.sleep(long millis)方法。 - 獲得 synchronized 內置鎖的線程，調用帶超時參數的
Object.wait(long timeout)方法； - 調用帶超時參數的
Thread.join(long millis)方法； - 調用帶超時參數的
LockSupport.parkNanos(Object blocker, long deadline)方法； - 調用帶超時參數的
LockSupport.parkUntil(long deadline)方法。
較與WAITING狀態觸發條件多了超時參數。
NEW ——> RUNNALE，創建線程的兩種方式
Java剛創建出來的Thread對象就是NEW狀態，而創建Thread對象主要有兩種方法。
一種是繼承Thread對象，重寫run()方法。
// 自定義線程類
class MyThread extends Thread {
@Override
public void run() {
// 線程需要執行的代碼
......
}
}
// 創建線程對象
MyThread myThread = new MyThread();
二是實現Runnable接口，重寫run()方法，並將該實現類作為Thread對象的參數。
// 實現 Runnable 接口
class Runner implements Runnable {
@Override
public void run() {
// 線程需要執行的代碼
......
}
}
// 創建線程對象
Thread thread = new Thread(new Runner());
NEW狀態的線程是不會被操作系統調度的，因此不會執行。Java線程要執行，就必須轉換到RUNNABLE狀態。那么如何轉到RUNNABLE狀態呢？那就需要線程啟動，即調用線程的start()方法。
MyThread myThread = new MyThread();
// 從 NEW 狀態轉換到 RUNNABLE 狀態
myThread.start()；
RUNNABLE——> TERMINATED
線程執行完 run() 方法后，會自動轉換到 TERMINATED 狀態。
如果執行 run() 方法的時候異常拋出，也會導致線程終止。有時候我們需要強制中斷 run() 方法的執行，可以發現Java 的 Thread 類里面倒是有個 stop() 方法，但是該方法被標記為 @Deprecated，已經被棄用了。所以，正確的方式是調用 interrupt() 方法。
stop()方法和interrupt()方法的主要區別：
stop()方法會直接殺死線程。如果線程持有 ReentrantLock 鎖，被 stop() 的線程並不會自動調用 ReentrantLock 的 unlock() 去釋放鎖，那其他線程將再也沒機會獲得 ReentrantLock 鎖。這將會導致非常糟糕的結果。所以該方法已經被廢棄。
而 interrupt() 方法就比較溫柔，interrupt() 方法僅僅是通知線程，線程有機會執行一些后續操作，同時也可以無視這個通知。
線程是如何收到interrupt通知呢？有兩種方式，一種是異常，一種是主動檢測。
異常獲取通知：
當線程 A 處於 WAITING、TIMED_WAITING 狀態時，如果其他線程調用線程 A 的 interrupt() 方法，會使線程 A 返回到 RUNNABLE 狀態，同時線程 A 的代碼會觸發 InterruptedException 異常。
上面介紹狀態轉換時， WAITING、TIMED_WAITING 狀態的觸發條件，都是調用了 wait()、join()、sleep() 這樣的方法。 我們看這些方法的簽名，會發現它們都會throws InterruptedException 這個異常。這個異常的觸發條件就是：其他線程調用了該線程的 interrupt() 方法。
當線程 A 處於 RUNNABLE 狀態時，並且阻塞在java.nio.channels.InterruptibleChannel上時，如果其他線程調用線程 A 的 interrupt() 方法，線程 A 會觸發 java.nio.channels.ClosedByInterruptException 這個異常；而阻塞在 java.nio.channels.Selector 上時，如果其他線程調用線程 A 的 interrupt() 方法，線程 A 的 java.nio.channels.Selector 會立即返回。（這種方式我還沒有使用過暫時還不太明白，先寫將這種觸發方式寫在這里）
主動檢測獲取通知
如果線程處於 RUNNABLE 狀態，並且沒有阻塞在某個 I/O 操作上，這時就得依賴線程 A 主動檢測中斷狀態。如果其他線程調用線程 A 的 interrupt() 方法，那么線程 A 可以通過 isInterrupted() 方法，檢測是不是自己被中斷了。
小結
線程的生命周期以及各個狀態的轉換要好好掌握，這對於調試bug還是很有用的。
參考：
[1]極客時間專欄王寶令《Java並發編程實戰》