新手学JAVA(十一)-多线程----线程的生命周期

当一个线程被创建并启动之后,并不是一开始就处于执行状态,已不是一直处于运行状态。线程也是有生命周期的,包括:创建(New)、就绪(Runnable)、阻塞(Blocked)、运行(Running)、死亡(Dead)五种状态。当线程运行时,也不可能一直霸占着CPU独自运行,而是一直在运行、就绪状态之间切换。

新建和就绪状态


当程序通过new创建一个线程时,这个线程就处于新建(New)状态了,不过这个时候该线程并没有表现出线程的任何特征,和其他的普通java对象一样,java虚拟机为其分配内存,并初始化其变量的值。

当线程对象调用了start()方法之后,该线程就进入了就绪状态,此时还不是运行状态,java虚拟机为其创建方法调用栈和程序计数器,此时的线程表示可以运行了,但是具体什么时候运行,还需要等待jvm的调度。

有一个需要注意的地方,启动一个线程需要调用的是start()方法,而不是用run()来启动线程,如果直接调用run方法的话,系统会把线程当成一个普通的对象,run()方法也只是一个普通的方法。给大家举个栗子:

package lifecycle;

public class InvokeRun extends Thread{
    private int i;

    public void run(){
        for(;i<100;i++){
            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " " +i);
        }
    }

    public static void main(String[] args){
        for(int i=0;i<100;i++){
            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " " +i);
            if(i==20){
                new InvokeRun().run();
                new InvokeRun().run();
            }
        }
    }
}

当启动线程的时候直接用run()方法,最终的结果是:整个程序的运行只有一个线程。程序编程了单线程的了。主要是因为,当你启动线程的时候,如果调用的start()方法,系统会把run()方法当成线程的执行体。直接调用run()方法的话,在run()方法返回之前其他线程无法并发运行。

只能对处于新建状态的线程调用start()方法,否则将引发IllegalThreadStateException异常

运行状态和阻塞状态


当一个就绪的线程获得CPU之后,就进入了运行状态,系统如果只有一个CPU的话,就会出现多个线程在同一个CPU上轮换的现象,一个CPU在任何时间只有一个线程在运行。如果有多个CPU的话,就会出现多个线程并行(parallel)执行; 一个线程不可能一直处于运行状态,除非这个线程在足够短的时间内就能执行完成,否则的话,线程在执行的过程中都会被中断数次,目的是为了给其他的线程执行的机会,具体的需要考虑后台的执行策略。

上图是线程的状态转换图,通过上图我们就可以了解到,线程是在什么条件下进入到阻塞(Blocked)状态,又在什么条件下进入到就绪(Runnable)状态;通过上图还可以了解到一点,线程并不是直接从运行状态转到就绪状态的,除了yield()方法。

线程死亡


线程会以下面三种方式结束,结束后就是死亡状态。

  1. run()call()方法执行完成,线程正常结束。
  2. 线程抛出一个未捕获的ExceptionError
  3. 直接调用该线程的stop()方法来结束该线程—-该方法通常容易导致死锁,不推荐使用。

当线程死亡之后,其他的线程并不受其影响,而结束。其他的子线程启动之后,它的地位和主线程是等同的,不受主线程的影响。

如何测试一个线程是否已经死亡?用线程对象的isAlive()方法来测,当线程处于就绪、运行、阻塞状态时,返回的结果是true,当线程处于死亡、新建状态时返回的是false。下面举一个对已死的线程调用start()方法的例子:

package startDead;

public class StartDead extends Thread {

    private int i;

    public void run(){
        for(;i<100;i++){
            System.out.println(getName()+" "+i);
        }
    }
    /**
     * @param args
     */
    public static void main(String[] args) {

        StartDead sd =new StartDead();
        for(int i=0;i<300;i++){
            System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" "+i);
            if(i==20){
                sd.start();
                System.out.println(sd.isAlive());
            }
            //当i>20的时候,线程肯定已经启动过了,如果sd.isAlive()为假时,那就是死亡状态了;
            if(i>20 && !sd.isAlive()){
                //试图再次启动线程
                sd.start();
            }
        }


    }

}

对已经死亡的线程调用start()方法,会抛出IllegalThreadStateException异常。

Exception in thread "main" java.lang.IllegalThreadStateException
    at java.lang.Thread.start(Thread.java:595)
    at startDead.StartDead.main(StartDead.java:27)

不要试图对已经死亡的线程调用start()方法,死亡就是死亡,死亡的线程不会再次被当成线程的执行体。程序只能对处于新建状态的线程调用start()方法,对处于新建状态的线程两次调用start()也是错误的,这都会引发IllegalThreadStateException异常

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