深入玩转JAVA多线程 Thread状态与生命周期

Posted 2021-04-21 开普勒鑫球

作者｜开鑫金服-东东（DingXD）

编辑｜Andy

Thread状态与生命周期

问题：

一个thread在start执行完后，还能再次start吗？

thread.start();
TimeUnit.SECONDS.sleep(1);
thread.start();

连续调用两次start会异常

Exception in thread "main" java.lang.IllegalThreadStateException

原因是thread是有状态的，且有些状态之间的切换是不可逆的

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Thread的状态

 

1、新建状态（New）：新创建一个线程对象的初始状态。

2、就绪状态（Runnable）：线程对象创建后，其他线程调用了该对象的start()方法。该状态的线程位于JVM可运行线程池中，变得可运行。该状态下线程等待操作系统调度，获取CPU的使用权后就可以执行线程代码。

3、阻塞状态（BLOCKED）：线程在执行过程中，遇到被synchronized关键字保护的代码，等待获得被保护对象的锁（waiting for a monitor lock），此时线程会停止执行。

注意：只有synchronized这种方式的锁（monitor锁）才会让线程进入BLOCKED状态，等待利用cas实现的锁（如ReentrantLock）时，线程仍然处于Runnable状态。

4、等待状态（WAITING or TIMED_WAITING）：

让线程进入WAITING只有一种方式：在同步块中，调用锁对象的wait方法，也会让当前持有锁的线程进入wait状态。

public static void timedWaiting() {

        final Object lock = new Object();

        synchronized (lock) {

            try {

                lock.wait();

            } catch (InterruptedException e) {

            }

        }

    }

让线程进入TIMED_WAITING状态，可以给wait方法加一个入参超时时间，或者直接调用线程的thread.join()方法。

处于WAITING状态的线程，只有其他线程调用了锁对象的notify方法才会执行。

处于TIMED_WAITING的线程，除了被锁对象的notify方法唤醒外，到了超时时间会自动唤醒（被join方法阻塞的线程不会被自动唤醒，因为在底层实现中超时时间被设置为0）。

5、死亡状态（Dead）：线程执行完了或者因异常退出了run()方法，该线程结束生命周期。

BLOCKED和WAITING状态的区别

 

其实从字面意思就可以看出来：

blocked是过去分词，意思是线程在执行过程中被别人卡住了，即其他线程正在执行这段由synchd保护的代码，等别人执行完自己就会自动执行（jvm调度控制），不需要其他线程唤醒。

而waiting是主动执行wait动作后的当前状态，是主动卡住自己，必须由其他线程调用notify方法才能唤醒。

从下面代码可以方便的理解：

假设t1，t2先后两个线程，都执行如下代码：

synchronized(Obj) {

    Obj.wait();

}

t1先进，最后在Obj.wait()下卡住，这时java管t1的状态waitting状态
t2后进，直接在第一行就卡住了，这时java叫t2为blocked状态。

 Java处于方便管理的考虑，将blocked和waiting状态的线程放到两个队列里（BlockSet和WaitSet），当别的线程运行出了synchronized这段代码，jvm只需要去BlockSet里取，当某人调用了notify()，jvm只需要从WaitSet里取，后面锁机制的章节会详细介绍。

所以两个状态的本质区别是进入和唤醒的条件不一样，其他没有任何区别。

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Thread生命周期

参考国外网站上一张图，个人认为画的最详细

注意：

1、  Waiting、Block、Runnable之间可以两两切换，而TERMINATED就是终态了，永远不可能在启动了。

2、  处于Runnable状态的线程，并不是立马就执行了，而是等待操作系统的调度启动。且线程再被CPU执行时也不是一口气执行到期，操作系统可能会将线程调出（比如有更高优先级的线程要处理），后续在调入，这个过程对于jvm是透明的。

 

 

敬请期待下一期人民最光荣

深入玩转JAVA多线程（二） 线程的属性与方法

参考

https://www.zhihu.com/question/27654579

https://blog.csdn.net/xionghan01/article/details/52840358

https://www.uml-diagrams.org/java-thread-uml-state-machine-diagram-example.html 

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