第十八章、线程的生命状态

关于线程生命周期的不同状态,在java5以后,线程状态被明确定义在其公共内部枚举类型Java.lang.Thread.State 中,分别是:

新建(NEW),表示线程被创建出来还没真正启动的状态,可以认为它是个java内部状态;

就绪(RUNNABLE),表示该线程已经在JVM中执行,当然由于执行需要计算资源,它可能是正在运行,也可能还在等待系统分配给它CPU片段,在就绪队列里面排队;在其他的一些分析中,会额外区分一种状态RUNNING,但是从java API的角度,并不能表示出来。

阻塞(BLOCKED),表示线程在等待Monitor lock。比如,线程试图通过synchronized去获取某个锁,但是其他线程已经独占了,那么当前线程就会处于阻塞状态。

等待(WAITING),表示正在等待其他线程采取某些操作。一个常见的场景是类似生产者消费者模式,发现任务条件尚未满足,就让当前消费者线程等待(wait),另外的生产者线程去准备任务数据,然后通过类似notify等动作,通知消费线程可以继续工作了。Thread.join()也会令线程进入等待状态。

计时等待(TIMED_WAIT),其进入条件和等待状态类似,但是调用的是存在超时条件的方法,比如wait或join等方法的指定超时版本。

终止(TERMINATED),不管是意外退出还是正常执行结束,线程已经完成使命,终止运行,也有人把这个状态叫做死忙。


一个线程两次调用start()方法会出现生命情况?

java的线程是不允许启动两次的,第二次调用必然会抛出ILLegalThreadStateException,这是一种运行时异常,多次调用start被认为是编程错误。

子啊第二次调用sart()方法的时候,线程可能处于终止或者其他(非NEW)状态,但是不论如何,都是不可以再次启动的。


线程是什么?

从操作系统的角度,可以简单认为,线程是系统调度的最小单元,一个进程可以包含多个线程,作为任务的真正运作者,有自己的栈(Stack)、寄存器(Register)、本地存储(Thread Local)等,但是会和进程内其他线程共享文件描述符、虚拟地址空间等。

在具体实现中,线程还分为内核线程、用户线程,java的线程实现其实是虚拟机相关的。对于我们最熟悉的Sun/Oracle JDK,其线程也经历了一个演进过程,基本上在java1.2之后,JDK已经抛弃了用户调度的线程,现在的模型是一对一映射到操作系统内核线程。


哪些因素可能影响线程的状态?

线程自身的方法,除了start,还有多个join方法,等待线程结束;yield是告诉调度器,主动让出CPU;另外,就是一些已经被标记为过时的resume、stop、suspend之类,据我所知,在JDK最新版本中,destory/stop方法将被直接移除。

基类Object提供了一些基础的wait/notify/notifyAll方法。如果我们持有某个对象的MOnitor锁,调用wait会让当前线程处于等待状态,直到其他线程notify或者notifyAll。所以,本质上是提供了Monitor的获取和释放的能力,是基本的线程间通信方式。

并发类库中的工具,比如CountDownLatch.await()会让当前线程进入等待状态,知道latch被基数为0,者可以看作是线程间通信的Signal。


线程的状态变化



1.线程的生命周期

线程是一个动态执行的过程,它也有一个从产生到死亡的过程。

(1)生命周期的五种状态

新建(new Thread)

当创建Thread类的一个实例(对象)时,此线程进入新建状态(未被启动)。

例如:Thread  t1=new Thread();

就绪(runnable)

线程已经被启动,正在等待被分配给CPU时间片,也就是说此时线程正在就绪队列中排队等候得到CPU资源。例如:t1.start();

运行(running)

线程获得CPU资源正在执行任务(run()方法),此时除非此线程自动放弃CPU资源或者有优先级更高的线程进入,线程将一直运行到结束。

死亡(dead)

当线程执行完毕或被其它线程杀死,线程就进入死亡状态,这时线程不可能再进入就绪状态等待执行。

自然终止:正常运行run()方法后终止

异常终止:调用stop()方法让一个线程终止运行

堵塞(blocked)

由于某种原因导致正在运行的线程让出CPU并暂停自己的执行,即进入堵塞状态。

正在睡眠:用sleep(long t) 方法可使线程进入睡眠方式。一个睡眠着的线程在指定的时间过去可进入就绪状态。

正在等待:调用wait()方法。(调用motify()方法回到就绪状态)

被另一个线程所阻塞:调用suspend()方法。(调用resume()方法恢复)

2.线程创建有几种方式

1)继承Thread类创建线程

2)实现Runnable接口创建线程

3)使用Callable和Future创建线程

--------------------------------------三种创建线程方法对比--------------------------------------

实现Runnable和实现Callable接口的方式基本相同,不过是后者执行call()方法有返回值,后者线程执行体run()方法无返回值,因此可以把这两种方式归为一种这种方式与继承Thread类的方法之间的差别如下:

1、线程只是实现Runnable或实现Callable接口,还可以继承其他类。

2、这种方式下,多个线程可以共享一个target对象,非常适合多线程处理同一份资源的情形。

3、但是编程稍微复杂,如果需要访问当前线程,必须调用Thread.currentThread()方法。

4、继承Thread类的线程类不能再继承其他父类(Java单继承决定)。

注:一般推荐采用实现接口的方式来创建多线程

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