Java 线程的几种状态

一. 线程的几种状态

1.观察线程的所有状态

线程的状态是一个枚举类型 Thread.state

    public static void main(String[] args) {
        for (Thread.State state : Thread.State.values()) {
            System.out.println(state);
        }
    }

下面我详细解释一下这几种状态的含义:

2.线程状态的含义

• NEW : Thread 对象被创建出来, 但是内核的PCB还没创建(还没真正的创建线程)
• TERMINATED : 内核的PCB销毁了, 但是Thread对象还在
• RUNNABLE : 就绪状态. (正在CPU上运行 + 在就绪队列中排队)
• TIMED_WAITING : 按照一定的时间, 进行阻塞, sleep.
• WAITING : 特殊的阻塞状态, 调用wait.
• BLOCKED : 等待锁的时候进入的阻塞状态.

3.线程状态和状态转移

 从上图来看, 最开始是一个 NEW 状态, 然后进入 RUNNABLE 状态, 也就是线程开始运行了, 再然后运行完了就进入 TERMINATED 状态, 这是主干道, 线程从开始到结束的状态, 然后再 RUNNABLE 过程中可能会产生其他状态, 就是 TIMED_WAITING 和 BLOCKED 和 WAITING, RUNNABLE 可以在这三个状态之间转换, 怎样进入 WAITING 状态呢, 也就是 wait方法和join()不带参数的版本, 要是进入 TIMED_WAITING 状态呢, 就是sleep和join(time)带时间的版本, 而进入 BLOCKED 呢就是加锁 synchronized ,这是整体的状态转换.

下面我们通过代码看一下状态的变化:

    public static void main(String[] args) {
        Thread thread = new Thread( () -> {
            for (int i = 0; i < 1000_000; i++) {
                // 在这个循环里什么也不干
            }
        });
 
        // 此时 thread 得到的就是 NEW
        System.out.println(thread.getState());
 
        thread.start();
 
        try {
            thread.join();
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
 
        // thread 结束之后, 得到的状态就是 TERMINATED
        System.out.println(thread.getState());
    }

 而在 start 和 join() 之间获取状态的话, 就是 RUNNABLE.

 

 而我们要是在运行中的时候用上 sleep 和 join(time) 带时间的版本, 得到的状态就是 TIME_WAITING.

    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        Thread thread = new Thread( () -> {
//            for (int i = 0; i < 100_000_000; i++) {
//                // 在这个循环里什么也不干
//            }
 
            try {
                Thread.sleep(2000);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        });
 
        // 此时 thread 得到的就是 NEW
        System.out.println(thread.getState());
 
        thread.start();
 
        Thread.sleep(50);
        //thread.join(10000);
 
        // thread 正在运行中, 此时得到的状态就是 RUNNABLE
        System.out.println(thread.getState());
 
        try {
            thread.join();
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
 
        // thread 结束之后, 得到的状态就是 TERMINATED
        System.out.println(thread.getState());
    }

 

 运行的时候, 遇到 sleep , 得到的状态就是 TIMED_WAITING, 没有的话就是 RUNNABLE 状态.

下面来看一下 BLOCKED 和 RUNNABLE 的转换:

处于 BLOCKED 状态的线程是因为在等待锁的释放。假如有两个线程 t1 和 t2，t1 线程提前获得了锁并且暂未释放锁，此时 t2 就处于 BLOCKED 状态。

    public static void main(String[] args) {
        Thread t1 = new Thread(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                test();
            }
        }, "t1");
 
        Thread t2 = new Thread(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                test();
            }
        }, "t2");
 
        t1.start();
        t2.start();
 
        System.out.println(t1.getName() + ":" + t1.getState());
        System.out.println(t2.getName() + ":" + t2.getState());
    }
 
    // 争夺锁
    private static synchronized void test() {
        try {
            Thread.sleep(2000L);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

 从打印结果我们就可以看出来, t1 线程因为先于 t2 线程获得锁并且还在未释放的状态下, t1 线程处于 RUNNABLE 状态下, t2 线程处于 BLOCKED 状态下. 

而当我们让 main 线程休眠1000毫秒的话, 此时线程状态转换就是:

 

1.  t1 的状态转换过程就是从开始启动线程的 RUNNABLE , 到 sleep 休眠的 TIMED_WAITING , 然后 sleep() 的时间一到, 就是 RUNNABLE, 然后和 t2 线程进行锁竞争,而由于没抢到锁就是到 BLOCKED(未加锁), 再到后面的  TERMINATED
2. t2 的状态转换过程是, 从开始启动线程的 RUNNABLE ,  到 BLOCKED(未抢到锁) ,然后也是 TERMINATED.