详解Java的线程状态

Java的每个线程都具有自己的状态,Thread类中成员变量threadStatus存储了线程的状态:

private volatile int threadStatus = 0;

在Thread类中也定义了状态的枚举,共六种,如下:

public enum State {
    NEW,			//	新建状态
    RUNNABLE,		//	执行状态
    BLOCKED,		//	阻塞状态
    WAITING,		//	无限期等待状态
    TIMED_WAITING,  //  有限期等待状态
    TERMINATED;     //  退出状态
}

threadStatus初始值为0,对应的就是NEW状态。

  • NEW:新建状态,new Thread()时处于这个状态,此时线程还未开始执行
  • RUNNABLE:执行状态,当调用了start方法后,线程处于此状态,当然此刻CPU不一定正在执行它
  • BLOCKED:阻塞状态,线程等待锁时处于此状态
  • WAITING:无限期等待状态,需要被唤醒的等待属于此状态,如Object.wait
  • TIMED_WAITING:有限期等待状态,调用一些有超时时间的等待方法会进入此状态,如Thread.sleep、Object.wait、Thread.join、Lock.tryLock、Condition.await
  • TERMINATED:退出状态,可能是正常运行完毕,也可能是抛出了异常导致线程终止

我们可以通过getState获取线程的状态:

State state = thread.getState();

接下来,我们通过示例来感受线程状态的变化。

示例一:

Thread t = new Thread(() -> {
    System.out.println("sleep");
    //	休眠2秒
    ThreadUtil.sleep(2000);
    System.out.println("run");
});

//	启动前先打印一下线程状态
System.out.println(t.getState());
//	启动线程
t.start();
//	启动后立即打印一次线程状态
System.out.println(t.getState());

//	每隔500毫秒打印一次线程状态
while (true) {
    ThreadUtil.sleep(500);
    System.out.println(t.getState());
}

输出:

NEW
RUNNABLE
sleep
TIMED_WAITING
TIMED_WAITING
TIMED_WAITING
run
TERMINATED
TERMINATED
TERMINATED
TERMINATED
TERMINATED
TERMINATED
TERMINATED

可以看出,线程创建后,初始状态为NEW;

调用start方法后状态变更为了RUNNABLE;

当线程内执行了sleep,休眠2秒钟,状态变更为了TIMED_WAITING;

当线程执行完成后,状态变更为了TERMINATED。

示例二:

本示例演示在多线程争抢锁的情况下,线程状态的变化。

private static Object lock = new Object();

public static void main(String[] args) {
    Runnable runnable = () -> {
        //	加锁
        synchronized (lock) {
            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " lock");
            ThreadUtil.sleep(2000);
        }
        System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " exit");
    };

    Thread t1 = new Thread(runnable, "t1");
    Thread t2 = new Thread(runnable, "t2");

    t1.start();
    t2.start();

    while (true) {
        ThreadUtil.sleep(500);
        System.out.println(t1.getName() + ":" + t1.getState());
        System.out.println(t2.getName() + ":" + t2.getState());
    }
}

输出:

t1 lock                t1获得了锁
t1:TIMED_WAITING    t1 sleep,进入有限等待状态
t2:BLOCKED          t2未获得锁,因此进入阻塞状态
t1:TIMED_WAITING    
t2:BLOCKED
t1:TIMED_WAITING
t2:BLOCKED
t1 exit             t1释放锁,执行完成,退出
t2 lock             t2获得锁
t1:TERMINATED       t1已经是退出状态
t2:TIMED_WAITING    t2 sleep,进入有限等待状态
t1:TERMINATED       
t2:TIMED_WAITING
t1:TERMINATED
t2:TIMED_WAITING
t1:TERMINATED
t2:TIMED_WAITING
t2 exit            t2释放锁,执行完成,退出
t1:TERMINATED      t1为退出状态
t2:TERMINATED      t2为退出状态

示例三:

本示例演示了线程如何进入和退出WAITING状态。

private static Object obj = new Object();

public static void main(String[] args) {
    Runnable runnable = () -> {
        synchronized (obj) {
            try {
                //	等待
                obj.wait();
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            System.out.println("exit");
        }
    };

    Thread t1 = new Thread(runnable, "t1");
    System.out.println(t1.getName() + ":" + t1.getState());
    t1.start();
    System.out.println(t1.getName() + ":" + t1.getState());

    for (int i = 0; i < 20; i++) {
        ThreadUtil.sleep(500);
        if(i == 3) {
            synchronized (obj) {
                //	唤醒
                obj.notify();
            }
        }
        System.out.println(t1.getName() + ":" + t1.getState());
    }
}

输出:

t1:NEW
t1:RUNNABLE
t1:WAITING    调用了obj.wait()进入无限等待状态
t1:WAITING
t1:WAITING
t1:BLOCKED  主线程获得锁,进行notify,t1进入了阻塞状态
exit               t1线程退出同步块,执行完成
t1:TERMINATED  t1线程退出
t1:TERMINATED

Java Thread的threadStatus字段值的更新代码位于hotspot c++源码中,JDK源码中看不到。

Java的线程状态并非是操作系统的实际线程状态,但与操作系统的线程状态是有对应关系的,后续有需要深入分析操作系统原理、hotspot源码再展开。

到此这篇关于详解Java的线程状态的文章就介绍到这了,更多相关Java线程状态内容请搜索我们以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持我们!

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