Java学习-081-多线程14：线程状态示例

Java 线程的 6 种状态：

1. 初始（NEW）：新创建了一个线程对象，但还没有调用 start() 方法。
2. 运行（RUNNABLE）：调用线程的 start() 方法，线程进入可运行线程池中，线程就绪（READY），等待被 CPU线程调度执行；当获取 CPU 时间片开始执行后，线程运行中（RUNNING）。通常，Java 线程中将就绪（READY）和运行中（RUNNING）两种状态统称为运行（RUNNABLE）。
3. 阻塞（BLOCKED）：表示线程阻塞于锁，是指线程因为某种原因失去了 CPU 使用权（让出 CPU timeslice），暂时停止运行。直到线程进入可运行（RUNNABLE）状态，才有 机会再次获得 CPU timeslice 转到运行（RUNNING）状态。导致线程阻塞的情况主要有三种：
   1. 等待阻塞　　：运行（RUNNING）的线程执行 o.wait() 方法，JVM 会把该线程放入等待队列（WAITING QUEUE）中
   2. 同步阻塞　　：运行（RUNNING）的线程在获取对象的同步锁时，若该同步锁被其他线程占用，则 JVM 会把该线程放入锁池（lock pool）中
   3. 其他阻塞　　: 运行（RUNNING）的线程执行 Thread.sleep(long ms)、otherThread.join() 方法、发出了 I/O 请求时，JVM 会把该线程置为阻塞状态。此时不会主动释放锁，当 sleep 完成、join 线程终止/超时、I/O 处理完成时，才会释放锁，进入可运行状态（RUNNABLE）
4. 等待（WAITING）：进入该状态的线程需要等待其他线程做出一些特定动作（通知或中断）。
5. 超时等待（TIMED_WAITING）：线程执行了 Thread.sleep(ms) 后进入该状态，该状态相较于 WAITING 可在指定的休眠时间结束后自行返回进入运行状态。
6. 终止（TERMINATED）：表示该线程已经执行完毕。当线程 run() || interrupt() || main() 方法执行结束，或者发生异常退出了 run() || main() 方法，则线程生命周期结束。

通过一段代码简单演示一下线程状态，源代码如下所示：

package com.fanfengping.demo;

import lombok.extern.slf4j.Slf4j;

import java.io.*;

@Slf4j
public class Demo10RunnableInterrupt implements Runnable {
    @Override
    public synchronized void run() {
        Thread thread = Thread.currentThread();

        try {
            log.info("t1 >> {} 开始运行", thread.getName());
            log.info("t2 >> {} 运行状态：{}，是否存活：{}，是否被中断：{}", thread.getName(), thread.getState().name(), thread.isAlive(), thread.isInterrupted());

            log.info("t3 >> {} 开始休眠", thread.getName());
            Thread.sleep(3000);
            log.info("t4 >> {} 结束休眠", thread.getName());

            log.info("t5 >> {} 开始写文件", thread.getName());
            for (int i = 0; i < 800; i++) {
                File file=new File("E:/office-new/personal/multi-thread-demo/src/main/resources/files/test-" + i + ".log");
                if(!file.exists())
                    file.createNewFile();
                FileOutputStream out = new FileOutputStream(file,true);
                for(int j=0;j<10000;j++) {
                    StringBuffer sb = new StringBuffer();
                    sb.append("这是第"+i+"行:前面介绍的各种方法都不关用,为什么总是奇怪的问题 ");
                    out.write(sb.toString().getBytes("utf-8"));
                }
                out.close();
            }
            log.info("t6 >> {} 结束写文件", thread.getName());

            log.info("t7 >> {} 开始休眠", thread.getName());
            Thread.sleep(5000);
            log.info("t8 >> {} 结束休眠", thread.getName());
        } catch (InterruptedException | UnsupportedEncodingException e) {
            log.error("t9 >> " + thread.getName() + " 被中断", e);
        } catch (FileNotFoundException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        try {
            Demo10RunnableInterrupt demo10RunnableInterrupt = new Demo10RunnableInterrupt();

            Thread threadInterrupt = new Thread(demo10RunnableInterrupt, "Interrupt_demo");

            log.info("1 >> {} 运行状态：{}，是否存活：{}，是否被中断：{}", threadInterrupt.getName(), threadInterrupt.getState().name(), threadInterrupt.isAlive(), threadInterrupt.isInterrupted());

            log.info("2 >> {} 启动线程", threadInterrupt.getName());
            threadInterrupt.start();
            log.info("3 >> 主线程休眠 1 秒");
            Thread.sleep(1000);
            log.info("4 >> {} 运行状态：{}，是否存活：{}，是否被中断：{}", threadInterrupt.getName(), threadInterrupt.getState().name(), threadInterrupt.isAlive(), threadInterrupt.isInterrupted());

            log.info("5 >> 主线程休眠 7 秒");
            Thread.sleep(7000);
            log.info("6 >> {} 中断线程", threadInterrupt.getName());
            threadInterrupt.interrupt();
            log.info("7 >> 主线程休眠 1 秒");
            Thread.sleep(1000);
            log.info("8 >> {} 运行状态：{}，是否存活：{}，是否被中断：{}", threadInterrupt.getName(), threadInterrupt.getState().name(), threadInterrupt.isAlive(), threadInterrupt.isInterrupted());

            log.info("9 >> 主线程休眠 18 秒");
            Thread.sleep(18000);
            log.info("10 >> {} 运行状态：{}，是否存活：{}，是否被中断：{}", threadInterrupt.getName(), threadInterrupt.getState().name(), threadInterrupt.isAlive(), threadInterrupt.isInterrupted());

            log.info("11 >> 主线程休眠 40 秒");
            Thread.sleep(40000);
            log.info("12 >> {} 运行状态：{}，是否存活：{}，是否被中断：{}", threadInterrupt.getName(), threadInterrupt.getState().name(), threadInterrupt.isAlive(), threadInterrupt.isInterrupted());
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

执行后，控制台输出如下所示：

[main] INFO com.fanfengping.demo.Demo10RunnableInterrupt - 1 >> Interrupt_demo 运行状态：NEW，是否存活：false，是否被中断：false
[main] INFO com.fanfengping.demo.Demo10RunnableInterrupt - 2 >> Interrupt_demo 启动线程
[main] INFO com.fanfengping.demo.Demo10RunnableInterrupt - 3 >> 主线程休眠 1 秒
[Interrupt_demo] INFO com.fanfengping.demo.Demo10RunnableInterrupt - t1 >> Interrupt_demo 开始运行
[Interrupt_demo] INFO com.fanfengping.demo.Demo10RunnableInterrupt - t2 >> Interrupt_demo 运行状态：RUNNABLE，是否存活：true，是否被中断：false
[Interrupt_demo] INFO com.fanfengping.demo.Demo10RunnableInterrupt - t3 >> Interrupt_demo 开始休眠
[main] INFO com.fanfengping.demo.Demo10RunnableInterrupt - 4 >> Interrupt_demo 运行状态：TIMED_WAITING，是否存活：true，是否被中断：false
[main] INFO com.fanfengping.demo.Demo10RunnableInterrupt - 5 >> 主线程休眠 7 秒
[Interrupt_demo] INFO com.fanfengping.demo.Demo10RunnableInterrupt - t4 >> Interrupt_demo 结束休眠
[Interrupt_demo] INFO com.fanfengping.demo.Demo10RunnableInterrupt - t5 >> Interrupt_demo 开始写文件
[main] INFO com.fanfengping.demo.Demo10RunnableInterrupt - 6 >> Interrupt_demo 中断线程
[main] INFO com.fanfengping.demo.Demo10RunnableInterrupt - 7 >> 主线程休眠 1 秒
[main] INFO com.fanfengping.demo.Demo10RunnableInterrupt - 8 >> Interrupt_demo 运行状态：RUNNABLE，是否存活：true，是否被中断：true
[main] INFO com.fanfengping.demo.Demo10RunnableInterrupt - 9 >> 主线程休眠 18 秒
[main] INFO com.fanfengping.demo.Demo10RunnableInterrupt - 10 >> Interrupt_demo 运行状态：RUNNABLE，是否存活：true，是否被中断：true
[main] INFO com.fanfengping.demo.Demo10RunnableInterrupt - 11 >> 主线程休眠 40 秒
[Interrupt_demo] INFO com.fanfengping.demo.Demo10RunnableInterrupt - t6 >> Interrupt_demo 结束写文件
[Interrupt_demo] INFO com.fanfengping.demo.Demo10RunnableInterrupt - t7 >> Interrupt_demo 开始休眠
[Interrupt_demo] ERROR com.fanfengping.demo.Demo10RunnableInterrupt - t9 >> Interrupt_demo 被中断
java.lang.InterruptedException: sleep interrupted
    at java.lang.Thread.sleep(Native Method)
    at com.fanfengping.demo.Demo10RunnableInterrupt.run(Demo10RunnableInterrupt.java:37)
    at java.lang.Thread.run(Thread.java:748)
[main] INFO com.fanfengping.demo.Demo10RunnableInterrupt - 12 >> Interrupt_demo 运行状态：TERMINATED，是否存活：false，是否被中断：false

由上述源码输出日志可以看出，线程总计经历了四个状态 NEW、RUNNABLE、TIMED_WAITING、TERMINATED。其他线程状态，感兴趣的话，可以自行输出验证一下线程状态间的转换。