Java并发编程的艺术(四)——线程的状态

线程的状态

初始态：NEW

创建一个Thread对象，但还未调用start()启动线程时，线程处于初始态。

运行态：RUNNABLE

在Java中，运行态包括就绪态 和 运行态。

• 就绪态
  
  • 该状态下的线程已经获得执行所需的所有资源，只要CPU分配执行权就能运行。
  • 所有就绪态的线程存放在就绪队列中。
• 运行态
  
  • 获得CPU执行权，正在执行的线程。
  • 由于一个CPU同一时刻只能执行一条线程，因此每个CPU每个时刻只有一条运行态的线程。

阻塞态

• 当一条正在执行的线程请求某一资源失败时，就会进入阻塞态。
• 而在Java中，阻塞态专指请求锁失败时进入的状态。
• 由一个阻塞队列存放所有阻塞态的线程。
• 处于阻塞态的线程会不断请求资源，一旦请求成功，就会进入就绪队列，等待执行。

PS：锁、IO、Socket等都资源。

等待态

• 当前线程中调用wait、join、park函数时，当前线程就会进入等待态。
• 也有一个等待队列存放所有等待态的线程。
• 线程处于等待态表示它需要等待其他线程的指示才能继续运行。
• 进入等待态的线程会释放CPU执行权，并释放资源（如：锁）

超时等待态

• 当运行中的线程调用sleep(time)、wait、join、parkNanos、parkUntil时，就会进入该状态；
• 它和等待态一样，并不是因为请求不到资源，而是主动进入，并且进入后需要其他线程唤醒；
• 进入该状态后释放CPU执行权 和 占有的资源。
• 与等待态的区别：到了超时时间后自动进入阻塞队列，开始竞争锁。

终止态

线程执行结束后的状态。

线程状态转换图

初始态——>就绪态

当线程对象调用start()方法时就会进入就绪态，若就绪队列没有线程，则直接进入运行态。

就绪态——>运行态

由系统调用完成。

就绪态<——运行态

1. 调用Thread.yield()函数
2. 由系统调用完成（当线程时间片用完）

运行态——>阻塞态

当线程请求锁失败时进入阻塞态。

阻塞态——>就绪态

阻塞队列中的线程会不断检查锁是否可用，一旦可用就进入就绪队列。

运行态——>等待态

1. 调用Object.wait()方法
   
   • wait方法必须在同步块内部；
   • 必须由同步块的锁对象调用；
   • 必须由notify方法和wait方法必须由同一个锁对象调用
2. 调用Thread.join()方法
3. 调用LockSupport.park()方法

等待态——>就绪态

某一个线程调用了 锁对象.notify()方法，并且等待的线程并不需要锁

等待态——>阻塞态

锁对象.notify()方法，并且等待的线程需要锁同步。

注意点

• wait()方法会释放CPU执行权 和 占有的锁。
• sleep(long)方法仅释放CPU使用权，锁仍然占用；线程被放入超时等待队列，与yield相比，它会使线程较长时间得不到运行。
• yield()方法仅释放CPU执行权，锁仍然占用，线程会被放入就绪队列，会在短时间内再次执行。
• wait和notify必须配套使用，即必须使用同一把锁调用；
• wait和notify必须放在一个同步块中
• 调用wait和notify的对象必须是他们所处同步块的锁对象。