线程状态概述
当线程被创建并启动以后,它既不是一启动就进入了执行状态,也不是一直处于执行状态。在线程的生命周期中,有几种状态呢?在API中 java.lang.Thread.State 这个枚举中给出了六种线程状态:这里先列出各个线程状态发生的条件,下面将会对每种状态进行详细解析
我们不需要去研究这几种状态的实现原理,我们只需知道在做线程操作中存在这样的状态。
Timed Waiting(计时等待)
Timed Waiting在API中的描述为:一个正在限时等待另一个线程执行一个(唤醒)动作的线程处于这一状态。单独的去理解这句话,真是玄之又玄。其实当我们调用了sleep方法之后,当前执行的线程就进入到“休眠状态”,其实就是所谓的Timed Waiting(计时等待),那么我们通过一个案例加深对该状态的一个理解。
实现一个计数器,计数到12,在每个数字之间暂停1秒,每隔3个数字输出一个字符串
代码实现:
package demo07TimedWaiting; public class MyThread extends Thread { @Override public void run() { for (int i = 0; i < 12; i++) { if (i % 3 == 0) { System.out.println("---------"); } System.out.println(i); try { Thread.sleep(1000); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } } } public static void main(String[] args) { new MyThread().start(); } }
代码执行后结果
通过案例可以发现,sleep方法的使用还是很简单的。我们需要记住下面几点:
- 进入 TIMED_WAITING 状态的一种常见情形是调用的 sleep 方法,单独的线程也可以调用,不一定非要有协作关系。
- 为了让其他线程有机会执行,可以将Thread.sleep()的调用放线程run()之内。这样才能保证该线程执行过程中会睡眠
- sleep与锁无关,线程睡眠到期自动苏醒,并返回到Runnable(可运行)状态。
- sleep()中指定的时间是线程不会运行的最短时间。因此,sleep()方法不能保证该线程睡眠到期后就开始立刻执行。
tips:
/* 进入到TimeWaiting(计时等待)有两种方式 1.使用sleep(long m)方法,在毫秒值结束之后,线程睡醒进入到Runnable/Blocked状态 2.使用wait(long m)方法,wait方法如果在毫秒值结束之后,还没有被notify唤醒,就会自动醒来,线程睡醒进入到Runnable/Blocked状态 唤醒的方法: void notify() 唤醒在此对象监视器上等待的单个线程。 void notifyAll() 唤醒在此对象监视器上等待的所有线程。 */
Timed Waiting 线程状态图:
BLOCKED(锁阻塞)
Blocked状态在API中的介绍为:一个正在阻塞等待一个监视器锁(锁对象)的线程处于这一状态。 我们已经学完同步机制,那么这个状态是非常好理解的了。比如,线程A与线程B代码中使用同一锁,如果线程A获 取到锁,线程A进入到Runnable状态,那么线程B就进入到Blocked锁阻塞状态。 这是由Runnable状态进入Blocked状态。除此Waiting以及Time Waiting状态也会在某种情况下进入阻塞状态。
Blocked 线程状态图
Waiting(无限等待)
Wating状态在API中介绍为:一个正在无限期等待另一个线程执行一个特别的(唤醒)动作的线程处于这一状态。一个调用了某个对象的 Object.wait 方法的线程会等待另一个线程调用此对象的Object.notify()方法 或 Object.notifyAll()方法。其waiting状态并不是一个线程的操作,它体现的是多个线程间的通信,可以理解为多个线程之间的协作关系,多个线程会争取锁,同时相互之间又存在协作关系。就好比在公司里你和你的同事们,你们可能存在晋升时的竞争,但更多时候你们更多是一起合作以完成某些任务。当多个线程协作时,比如A,B线程,如果A线程在Runnable(可运行)状态中调用了wait()方法那么A线程就进入了Waiting(无限等待)状态,同时失去了同步锁。假如这个时候B线程获取到了同步锁,在运行状态中调用了notify()方法,那么就会将无限等待的A线程唤醒。注意是唤醒,如果获取到锁对象,那么A线程唤醒后就进入Runnable(可运行)状态;如果没有获取锁对象,那么就进入到Blocked(锁阻塞状态)。
Waiting 线程状态图
代码举例
package demo07; /* 等待唤醒案例:线程之间的通信 创建一个顾客线程(消费者):告知老板要的包子的种类和数量,调用wait方法,放弃cpu的执行,进入到WAITING状态(无限等待) 创建一个老板线程(生产者):花了5秒做包子,做好包子之后,调用notify方法,唤醒顾客吃包子 注意: 顾客和老板线程必须使用同步代码块包裹起来,保证等待和唤醒只能有一个在执行 同步使用的锁对象必须保证唯一 只有锁对象才能调用wait和notify方法 Obejct类中的方法 void wait() 在其他线程调用此对象的 notify() 方法或 notifyAll() 方法前,导致当前线程等待。 void notify() 唤醒在此对象监视器上等待的单个线程。 会继续执行wait方法之后的代码 */ public class Demo01WaitAndNotify { public static void main(String[] args) { //创建锁对象,保证唯一 Object obj = new Object(); // 创建一个顾客线程(消费者) new Thread() { @Override public void run() { //一直等着买包子 while (true) { //保证等待和唤醒的线程只能有一个执行,需要使用同步技术 synchronized (obj) { System.out.println("告知老板要的包子的种类和数量"); //调用wait方法,放弃cpu的执行,进入到WAITING状态(无限等待) try { obj.wait(); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } //唤醒之后执行的代码 System.out.println("包子已经做好了,开吃!"); System.out.println("---------------------------------------"); } } } }.start(); //创建一个老板线程(生产者) new Thread() { @Override public void run() { //一直做包子 while (true) { //花了5秒做包子 try { Thread.sleep(5000);//花5秒钟做包子 } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } //保证等待和唤醒的线程只能有一个执行,需要使用同步技术 synchronized (obj) { System.out.println("老板5秒钟之后做好包子,告知顾客,可以吃包子了"); //做好包子之后,调用notify方法,唤醒顾客吃包子 obj.notify(); } } } }.start(); } }