Java并发编程的艺术(四)——线程的状态

线程的状态

初始态:NEW

创建一个Thread对象,但还未调用start()启动线程时,线程处于初始态。

运行态:RUNNABLE

在Java中,运行态包括就绪态 和 运行态。

  • 就绪态
    • 该状态下的线程已经获得执行所需的所有资源,只要CPU分配执行权就能运行。
    • 所有就绪态的线程存放在就绪队列中。
  • 运行态
    • 获得CPU执行权,正在执行的线程。
    • 由于一个CPU同一时刻只能执行一条线程,因此每个CPU每个时刻只有一条运行态的线程。

阻塞态

  • 当一条正在执行的线程请求某一资源失败时,就会进入阻塞态。
  • 而在Java中,阻塞态专指请求锁失败时进入的状态。
  • 由一个阻塞队列存放所有阻塞态的线程。
  • 处于阻塞态的线程会不断请求资源,一旦请求成功,就会进入就绪队列,等待执行。

PS:锁、IO、Socket等都资源。

等待态

  • 当前线程中调用wait、join、park函数时,当前线程就会进入等待态。
  • 也有一个等待队列存放所有等待态的线程。
  • 线程处于等待态表示它需要等待其他线程的指示才能继续运行。
  • 进入等待态的线程会释放CPU执行权,并释放资源(如:锁)

超时等待态

  • 当运行中的线程调用sleep(time)、wait、join、parkNanos、parkUntil时,就会进入该状态;
  • 它和等待态一样,并不是因为请求不到资源,而是主动进入,并且进入后需要其他线程唤醒;
  • 进入该状态后释放CPU执行权 和 占有的资源。
  • 与等待态的区别:到了超时时间后自动进入阻塞队列,开始竞争锁。

终止态

线程执行结束后的状态。

线程状态转换图

初始态——>就绪态

当线程对象调用start()方法时就会进入就绪态,若就绪队列没有线程,则直接进入运行态。

就绪态——>运行态

由系统调用完成。

就绪态<——运行态

  1. 调用Thread.yield()函数
  2. 由系统调用完成(当线程时间片用完)

运行态——>阻塞态

当线程请求锁失败时进入阻塞态。

阻塞态——>就绪态

阻塞队列中的线程会不断检查锁是否可用,一旦可用就进入就绪队列。

运行态——>等待态

  1. 调用Object.wait()方法
    • wait方法必须在同步块内部;
    • 必须由同步块的锁对象调用;
    • 必须由notify方法和wait方法必须由同一个锁对象调用
  2. 调用Thread.join()方法
  3. 调用LockSupport.park()方法

等待态——>就绪态

某一个线程调用了 锁对象.notify()方法,并且等待的线程并不需要锁

等待态——>阻塞态

锁对象.notify()方法,并且等待的线程需要锁同步。

注意点

  • wait()方法会释放CPU执行权 和 占有的锁。
  • sleep(long)方法仅释放CPU使用权,锁仍然占用;线程被放入超时等待队列,与yield相比,它会使线程较长时间得不到运行。
  • yield()方法仅释放CPU执行权,锁仍然占用,线程会被放入就绪队列,会在短时间内再次执行。
  • wait和notify必须配套使用,即必须使用同一把锁调用;
  • wait和notify必须放在一个同步块中
  • 调用wait和notify的对象必须是他们所处同步块的锁对象。

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