在我們接觸編程時，就開始接觸各種生命周期，比如對象的生命周期，程序的生命周期等等，對於線程來說也是存在自己的生命周期，而且這也是面試與我們深入了解多線程必備的知識，今天我們主要介紹線程的生命周期及其各種狀態的轉換。
線程的六種狀態
線程的生命周期主要有以下六種狀態：
- New（新創建）
- Runnable（可運行）
- Blocked（被阻塞）
- Waiting（等待）
- Timed Waiting（計時等待）
- Terminated（被終止）
在我們程序編碼中如果想要確定線程當前的狀態，可以通過getState()方法來獲取，同時我們需要注意任何線程在任何時刻都只能是處於一種狀態。
New 新建狀態
- 首先我們展示一下整個線程狀態的轉換流程圖，下面我們將進行詳細的介紹講解，如下圖所示，我們可以直觀的看到六種狀態的轉換，首先左側上方是
NEW狀態，這是創建新線程的狀態，相當於我們new Thread()的過程。
New表示線程被創建但尚未啟動的狀態：當我們用new Thread()新建一個線程時，如果線程沒有開始運行start()方法，那么線程也就沒有開始執行run()方法里面的代碼，那么此時它的狀態就是New。而一旦線程調用了start()，它的狀態就會從New變成Runnable，進入到圖中綠色的方框
Runnable 可運行狀態
-
Java中的**Runable **狀態對應操作系統線程狀態中的兩種狀態，分別是Running和Ready，也就是說，Java中處於Runnable狀態的線程有可能正在執行，也有可能沒有正在執行，正在等待被分配 CPU 資源。 -
所以，如果一個正在運行的線程是
Runnable狀態，當它運行到任務的一半時，執行該線程的CPU被調度去做其他事情，導致該線程暫時不運行，它的狀態依然不變，還是Runnable，因為它有可能隨時被調度回來繼續執行任務。
**阻塞狀態**
- 上面認識了線程的關鍵狀態
Runnable，那么接下來我們來看一下下面的三個狀態，這三個狀態我們可以統稱為阻塞狀態，它們分別是Blocked(被阻塞)、Waiting(等待)、Timed Waiting(計時等待).
Blocked 被阻塞狀態
- 首先我們來認識一下
Blocked狀態，這是一個相對簡單的狀態，我們可以通過下面的圖示看到，從Runnable狀態進入到Blocked狀態只有一種途徑，那么就是當進入到synchronized代碼塊中時未能獲得相應的monitor鎖（關於monitor鎖我們在之后專門來介紹，這里我們知道synchronized的實現都是基於monitor鎖的），
- 在右側我們可以看到，有連接線從
Blocked狀態指向了Runnable，也只有一種情況，那么就是當線程獲得monitor鎖，此時線程就會進入Runnable狀體中參與CPU資源的搶奪
Waiting 等待狀態
上面我們看完阻塞狀態，那么接下來我們了解一下 Waiting 狀態，對於 Waiting 狀態的進入有三種情況，如下圖中所示，分別為：
- 當線程中調用了沒有設置
Timeout參數的Object.wait()方法 - 當線程調用了沒有設置
Timeout參數的Thread.join()方法 - 當線程調用了
LockSupport.park()方法
關於
LockSupport.park()方法，這里說一下，我們通過上面知道Blocked是針對synchronized monitor鎖的，但是在Java中實際是有很多其他鎖的，比如ReentrantLock等，在這些鎖中，如果線程沒有獲取到鎖則會直接進入Waiting狀態，其實這種本質上它就是執行了LockSupport.park()方法進入了Waiting狀態
**Blocked **與**Waiting**的區別Blocked是在等待其他線程釋放monitor鎖Waiting則是在等待某個條件，比如join的線程執行完畢，或者是notify()/notifyAll()。
Timed Waiting 計時等待狀態
- 最后我們來說說這個
Timed Waiting狀態，它與Waiting狀態非常相似，其中的區別只在於是否有時間的限制，在Timed Waiting狀態時會等待超時，之后由系統喚醒，或者也可以提前被通知喚醒如notify
通過上述圖我們可以看到在以下情況會讓線程進入 Timed Waiting 狀態。
- 線程執行了設置了時間參數的
Thread.sleep(long millis)方法； - 線程執行了設置了時間參數的
Object.wait(long timeout)方法； - 線程執行了設置了時間參數的
Thread.join(long millis)方法； - 線程執行了設置了時間參數的
LockSupport.parkNanos(long nanos)方法和LockSupport.parkUntil(long deadline)方法。
通過這個我們可以進一步看到它與 waiting 狀態的相同
線程狀態間轉換
上面我們講了各自狀態的特點和運行狀態進入相應狀態的情況 ，那么接下來我們將來分析各自狀態之間的轉換，其實主要就是 Blocked、waiting、Timed Waiting 三種狀態的轉換 ，以及他們是如何進入下一狀態最終進入 Runnable
Blocked 進入 Runnable
- 想要從
Blocked狀態進入Runnable狀態，我們上面說過必須要線程獲得monitor鎖，但是如果想進入其他狀態那么就相對比較特殊，因為它是沒有超時機制的，也就是不會主動進入。
如下圖中紫色加粗表示線路：
Waiting 進入 Runnable
- 只有當執行了
LockSupport.unpark()，或者join的線程運行結束，或者被中斷時才可以進入Runnable狀態。 - 如下圖標注
- 如果通過其他線程調用
notify()或notifyAll()來喚醒它，則它會直接進入Blocked狀態，這里大家可能會有疑問，不是應該直接進入Runnable嗎？這里需要注意一點 ，因為喚醒Waiting線程的線程如果調用notify()或notifyAll()，要求必須首先持有該monitor鎖，這也就是我們說的wait()、notify必須在synchronized代碼塊中。 - 所以處於
Waiting狀態的線程被喚醒時拿不到該鎖，就會進入Blocked狀態，直到執行了notify()/notifyAll()的喚醒它的線程執行完畢並釋放monitor鎖，才可能輪到它去搶奪這把鎖，如果它能搶到，就會從Blocked狀態回到Runnable狀態。
這里大家一定要注意這點，當我們通過 notify 喚醒時，是先進入阻塞狀態的 ，再等搶奪到 monitor 鎖喉才會進入 Runnable 狀態！
**`Timed Waiting` 進入 `Runnable`**
- 同樣在
Timed Waiting中執行notify()和notifyAll()也是一樣的道理，它們會先進入Blocked狀態，然后搶奪鎖成功后，再回到Runnable狀態。
- 但是對於 Timed Waiting 而言，它存在超時機制，也就是說如果超時時間到了那么就會系統自動直接拿到鎖，或者當
join的線程執行結束/調用了LockSupport.unpark()/被中斷等情況都會直接進入Runnable狀態，而不會經歷Blocked狀態
Terminated 終止
最后我們來說最后一種狀態，Terminated 終止狀態，要想進入這個狀態有兩種可能。
- run() 方法執行完畢，線程正常退出。
- 出現一個沒有捕獲的異常，終止了 run() 方法，最終導致意外終止。
總結
最后我們說一下再看線程轉換的過程中一定要注意兩點：
-
線程的狀態是按照箭頭方向來走的，比如線程從
New狀態是不可以直接進入Blocked狀態的，它需要先經歷Runnable狀態。 -
線程生命周期不可逆：一旦進入
Runnable狀態就不能回到New狀態；一旦被終止就不可能再有任何狀態的變化。 -
所以一個線程只能有一次
New和Terminated狀態，只有處於中間狀態才可以相互轉換。也就是這兩個狀態不會參與相互轉化
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