Java并发编程-线程的状态

1.五种状态(操作系统角度)

以下是从操作系统层面来描述的
在这里插入图片描述
**[初始状态]**仅是在语言层面创建 了线程对象, 还未与操作系统线程关联.

[可运行状态] (就绪状态)指该线程已经被创建(与操作系统线程关联), 可以由CPU调度执行

[运行状态]
指获取了CPU时间片运行中的状态
当CPU时间片用完,会从[运行状态]转换至[可运行状态],会导致线程的上下文切换
如果调用了阻塞API,如BIO读写文件,这时该线程实际不会用到CPU,会导致线程上下文切换

[阻塞状态]
等BIO操作完毕,会由操作系统唤醒阻塞的线程,转换至[可运行状态]
与[可运行状态]的区别是,对[阻塞状态]的线程来说只要它们一-直不唤醒,调度器就-直不会考虑调度它们

[终止状态]
表示线程已经执行完毕,生命周期已经结束,不会再转换为其它状态

2.六种状态(API层面)

这是Java API层面来描述的
根据Thread State枚举,分为六种状态
在这里插入图片描述

public enum State {
    
    
        NEW,
        RUNNABLE,
        BLOCKED,
        WAITING,
        TIMED_WAITING,
        TERMINATED;
}

NEW 线程刚被创建,但是还没有调用 start() 方法
RUNNABLE 当调用了 start() 方法之后,注意,Java API 层面的 RUNNABLE 状态涵盖了 操作系统 层面的【可运行状态】、【运行状态】和【阻塞状态】(由于 BIO 导致的线程阻塞,在 Java 里无法区分,仍然认为是可运行)
BLOCKED , WAITING , TIMED_WAITING 都是 Java API 层面对【阻塞状态】的细分
BLOCKED:线程拿不到锁,进入阻塞态,如synchronized
WAITING:当不满足条件时,线程需要等待,如wait()方法和join()方法
TIMED_WAITING:需要等待一段时间,如sleep和带时间参数的join()方法
后面会在状态转换一节详述
TERMINATED 当线程代码运行结束

join()函数属于WAITING
sleep()函数属于TIMED_WAITING
关于这两种方法的特性可参看多线程基础

3.线程的6种状态演示

@Slf4j(topic = "c.Test5")
public class TestState {
    
    
    public static void main(String[] args) {
    
    
        //没有调用线程1的start方法,所以属于new这个状态
        Thread t1=new Thread("t1"){
    
    
            @Override
            public void run() {
    
    
                log.debug("running...");
            }
        };
        Thread t2=new Thread("t2"){
    
    
            @Override
            public void run() {
    
    
                while(true){
    
    }   //RUNNABLE(可能分了时间片,也可能陷入IO阻塞)
            }
        };
        t2.start();
        Thread t3=new Thread("t3"){
    
    
            @Override
            public void run() {
    
    
                log.debug("running...");
            }
        };
        //t3线程start完之后就结束了,所以最终进入了terminated
        t3.start();
        Thread t4=new Thread("t4"){
    
    
            @Override
            public void run() {
    
    
                synchronized (TestState.class){
    
    
                    try {
    
    
                        //sleep的时间足够长,主线程查看线程状态可以查看到Time_Waiting
                        Thread.sleep(1000000);
                    } catch (InterruptedException e) {
    
    
                        e.printStackTrace();
                    }
                }
            }
        };
        t4.start();
        Thread t5=new Thread("t5"){
    
    
            @Override
            public void run() {
    
    
                try{
    
    
                    //等待包含死循环的t2运行结束,所以t5会一直等待,没有time的叫Waiting
                    t2.join();
                } catch (InterruptedException e) {
    
    
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        };
        t5.start();
        Thread t6=new Thread("t6"){
    
    
            @Override
            public void run() {
    
    
                //由于t4线程已经对TestState.class上锁了,t6拿不到锁,就会陷入到blocked状态
                synchronized (TestState.class){
    
    
                    try {
    
    
                        Thread.sleep(10000000);
                    } catch (InterruptedException e) {
    
    
                        e.printStackTrace();
                    }
                }
            }
        };
        t6.start();
        Log.debug("t1 state {}",t1.getState());
        Log.debug("t2 state {}",t2.getState());
        Log.debug("t3 state {}",t3.getState());
        Log.debug("t4 state {}",t4.getState());
        Log.debug("t5 state {}",t5.getState());
        Log.debug("t6 state {}",t6.getState());  
    }
}

运行结果:

c.TestState[t3]-running
c.TestState[main]-t1 state NEW
c.TestState[main]-t2 state RUNNABLE
c.TestState[main]-t3 state TERMINATED
c.TestState[main]-t4 state TIMED_WAITING
c.TestState[main]-t5 state WAITTING
c.TestState[main]-t6 state BLOCKED

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