45一篇图文+代码搞定JAVA线程状态

线程状态

当线程被创建并启动以后,它既不是一启动了就进入了执行状态,也不是一直处于执行状态。在线程的生命周期中,有六种线程状态

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。
TimedWaiting(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。

2.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。
在写卖票的案例中,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 Witing(计时等待),那么下面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

public class MyThread extends Thread {
    public void run() {
        for (int i = 0; i < 100; i++) {
            if ((i) % 10 == 0) {
                System.out.println("‐‐‐‐‐‐‐" + i);
            }
            System.out.print(i);
            try {
                Thread.sleep(1000);
                System.out.print(" 线程睡眠1秒!\n");
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }
    public static void main(String[] args) {
        new MyThread().start();
    }
}

通过案例可以发现,sleep方法的使用还是很简单的。我们需要记住以下几点:

  • 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()的调用放入线程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

    小提示: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
    

TImed Waiting线程状态图:
在这里插入图片描述

3.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。
我们已经学完同步机制,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。
这是由Runnable状态进入Blocked状态。除此Waiting以及Time Waiting状态也会在某种情况下进入阻塞状态。
Blocked 线程状态图:
在这里插入图片描述

4.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。

public class WaitingTest {
    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,在运行状态中调用了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)。
Waiting 线程状态图:
在这里插入图片描述

5.补充知识点

在这里插入图片描述

tip:我们在翻阅API的时候会发现Timed Waiting(计时等待) 与 Waiting(无限等待) 状态联系还是很紧密的,
比如Waiting(无限等待) 状态中wait方法是空参的,而timed waiting(计时等待) 中wait方法是带参的。这种
带参的方法,其实是一种倒计时操作,相当于我们生活中的小闹钟,我们设定好时间,到时通知,可是如果提
前得到(唤醒)通知,那么设定好时间在通知也就显得多此一举了,那么这种设计方案其实是一举两得。如果
没有得到(唤醒)通知,那么线程就处于Timed Waiting状态,直到倒计时完毕自动醒来;如果在倒计时期间得
到(唤醒)通知,那么线程从Timed Waiting状态立刻唤醒

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