java线程的状态变换

下面将会针这张图对线程的状态转换来做解释


图片.png

在操作系统的课程中把线程大致分为了3个状态
1.就绪状态(线程对资源上锁,但未分配时间片,等待cpu分配,随时可以运行)
2.运行状态(线程对资源上锁,并拥有了时间片,正在运行中)
3.阻塞状态(在运行状态下缺失了某种资源导致运行暂停,也可以是被cpu强制暂停)

java中多了新建和死亡状态,新建状态(new)就是线程定义好了之后,还没调用start方法告诉操作系统。死亡状态就是run方法执行完,也就是线程操作完毕。这两个状态很容易理解。

就绪----->运行很简单,分配时间片就行,这个不需要我们担心,
运行----->就绪就不简单了,因为中间可能存在阻塞态

(1)运行----->就绪
这个状态变换是由于线程失去时间片,可以使用.yield()实现


图片.png

使用yield()后线程短暂停,暂停由系统决定的毫秒级时间,线程不释放锁,仅剥夺时间片,所以线程暂停结束后进入就绪状态

(2)运行----->阻塞------>就绪
1)不释放锁的阻塞
包括sleep,join方法
sleep()方法


图片.png

我们看到sleep()方法描述暂停一定时间后恢复就绪状态,不释放锁,时间结束后进入就绪状态。跟yield很像,那为什么sleep算阻塞呢,原因是sleep()的暂停时间是系统和用户一起决定的,用户可以设定休眠很长时间,比如一分钟,我们知道线程的运行都是毫秒级别的,这样一比sleep自然就属于了阻塞。

join()
这个方法让调用该方法的线程优先执行,通常设置在另一个线程的run()方法中

class Father extends Thread{
    
    public void run() {
        Thread son=new Son();
        son.start();
        try {
            son.join();
        } catch (InterruptedException e) {
            // TODO Auto-generated catch block
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

class Son extends Thread{
    
    public void run() {
        
    }
}

在上面的代码中我们希望Son先执行,我们可以在Father中实现son.join()来让
son插队到Father线程的前面执行,那么对Father来说,就相当于被插队,此时阻塞,当插队的son执行完后Father并不立即执行,而是回到就绪状态,等待cpu时间片

需要注意的是,操作系统控制的线程遇到类似I/O操作这类等待临界资源导致的阻塞也是不释放锁的阻塞,在拿到临界资源的锁后就绪,随时可以运行,但这也使得多个线程占据不同的锁,容易引起死锁

(2)释放锁的阻塞
wait()和wait(long ,int)
wait()方法使线程失去时间片,失去锁,并被冷藏,直到使用notify()/notifyAll()唤醒
notify()唤醒单个线程,notifyAll()唤醒所有
wait(long,int)和上面基本一样,唯一不同的是这里可以设置一个参数为时间,在notify()唤醒前如果时间耗尽会自动苏醒,不必等notify
另外,interrupt()也可以用在这里改变线程状态

唤醒后的线程依然是阻塞状态,和唤醒前不同的是线程可以去争夺资源锁,此时就类似遇到同步锁而被动阻塞线程,在获取了所有锁之后就进入就绪状态,随时可以运行。

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