一、线程状态的枚举

Java的线程从创建到销毁总共有6种状态。这些状态被定义在Thread类种的内部枚举 State 中,分别如下:

1、NEW:初始状态。

线程实例已创建,但未启动。

// 实例创建后,初始状态为 NEW
Thread thread = new Thread();

2、RUNNABLE:运行状态。

线程正在JVM中执行或等待操作系统资源(如CPU),包含 Ready(就绪)状态和 Running(运行中)状态。

(1)Ready 状态:该线程在可运行的状态,但在此刻线程调度器并没有选择执行该线程。

(2)Running 状态:此刻线程调度器选择执行该线程,线程得到了CPU的时间片资源。

3、BLOCKED:阻塞状态。

线程在等待获取监视器锁资源,以便进入 synchronized 标记的方法或者代码块。

4、WAITING:等待状态。

当调用以下方法后,线程将进入等待状态:

(1)Object.wait(); // 调用不带超时参数的 wait() 方法。

(2)anotherThread.join(); // 调用另一个线程的不带超时参数的 join() 方法。

(3)LockSupport.park(); // 无限期挂起当前线程。

5、TIMED_WAITING:超时等待状态。

指定了超时时间的等待状态。当线程调用了如下方法后,线程将进入超时等待状态:

(1)Thread.sleep(long millis)Thread.sleep(long millis, int nanos)

(2)Object.wait(long timeout)Object.wait(long timeout, int nanos)

(3)anotherThread.join(long millis) anotherThread.join(long millis, int nanos)

(4)LockSupport.parkNanos(Object blocker, long nanos)LockSupport.parkUntil(Object blocker, long deadline)

可以看到,跟 WAITING 状态相比,引起 TIMED_WAITING 状态的方法,主要是多了超时参数。

6、TERMINATED:终止状态。

线程执行完成或被中断,将进入终止状态。进入终止状态后的线程,无法重启启动。

如果再次调用 start() 方法,将会抛出 IllegalThreadStateException 异常。

调用run() 方法也不会有任何效果,线程内部的 Runnable 对象也已经被释放。

二、线程状态的转换

Java线程状态的转换过程,如下图所示。

三、线程状态的获取

当前线程的状态可以通过 Thread.currentThread().getState() 获取。显然,获取自己的状态,得到的肯定是运行状态。

一个线程实例的状态,可以通过 thread.getState()方法获取。

public class Main {
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
Thread thread = new Thread(() -> {
// running:RUNNABLE
System.out.println("running:" + Thread.currentThread().getState());
try {
Thread.sleep(1000);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
});
// before start():NEW
System.out.println("before start():" + thread.getState());
thread.start();
// 暂停一下主线程
Thread.sleep(100);
// 由于线程内sleep了1秒,此时将处于有限时间等待状态
// after start():TIMED_WAITING
System.out.println("after start():" + thread.getState());
// 等待线程结束
thread.join();
// thread state:TERMINATED
System.out.println("thread state:" + thread.getState());
}
}

测试Lock对应的线程状态:

public class Main {
private static final Lock LOCK = new ReentrantLock();
private static volatile int value = 0;

public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
Thread alice = new Thread(() -> testLock("Alice"));
Thread bob = new Thread(() -> testLock("Bob"));
// alice before start():NEW
System.out.println("alice before start():" + alice.getState());
alice.start();
// 暂停一下主线程
Thread.sleep(100);
bob.start();
Thread.sleep(100);
// bob.getState():WAITING
System.out.println("bob.getState():" + bob.getState());
value = 1000;
}

static void testLock(String name) {
// 注意:锁住的是代码块,不是里面用到的变量、资源
LOCK.lock();
try {
System.out.println("Lock block code, name=" + name);
// 注意:这是非线程安全的操作
value += 10;
System.out.println("Before sleep(): name=" + name + ",value=" + value);
Thread.sleep(1000);
System.out.println("After sleep(): name=" + name + ",value=" + value);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
} finally {
LOCK.unlock();
}
}
}

由上面的例子可见,等待进入Lock.lock() 代码块的线程的状态,是 WAITING 状态,而不是 BLOCKED。

如果调用的是Lock.tryLock(long, TimeUnit) 方法,对应的状态将是 TIMED_WAITING。

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