Java併發編程之線程狀態與創建線程的方式

在Java併發編程中，線程所處的狀態以及創建線程的方式算是’開學第一課’了。而從本文開始，我將對Java併發做一個系統的認識。話不多說，開始進入主題。

一：線程狀態

在Thread類中詳細的枚舉了線程的狀態，如下：

   public enum State {
        /**
         * 創建了線程還未調用srart()方法的時候，線程處於NEW的狀態
         */
        NEW,

        /**
         * 線程處於可運行的狀態，在此狀態下，如果操作系統分配了相應的時間片
         * 則線程將開始真正的運行
         */
        RUNNABLE,

        /**
         * 線程處於阻塞狀態，在此狀態下將等待着直到獲得監視器鎖。
         * 以下情況將進入阻塞狀態
         * 一：進入同步被synchronized修飾的同步代碼塊，方法或者鎖的重入
         */
        BLOCKED,

        /**
         * 線程出於等待的狀態，以下的方法將會使線程出於此狀態:
         * 一：調用了object.wait()方法
         * 二：調用了thread.join()方法
         * 三：調用了LockSupport()方法
         * 處於於此狀態的線程將等待着另一個線程執行特定的操作，比如調用了wait()方法
         * 將等待着另一個線程調用notify()或者notifyAll 的方法喚醒。
         */
        WAITING,

        /**
         * 超時等待的狀態.以下操作將進入超時等待的狀態：
         * 一：Thread.sleep()方法的調用
         * 二：object.wait(long) 加入超時時間的wait方法
         * 三：thread.join(long millis) 
         * 四：LockSupport.parkNanos() 或者LockSupport..parkUntil()
         */
        TIMED_WAITING,

        /**
         * 終止狀態的線程
         * 線程完成了所有的操作處於此狀態
         */
        TERMINATED;
    }

以上的枚舉我們可以清楚的看到線程有NEW，RUNNABLE，BLOCKED，WAITING，TIMED_WAITING，TERMINATED 6種狀態，線程總是處於6種狀態的某一種。我們將通過一個圖更加清楚的看看各個狀態之間是怎麼變更的：

上圖需要說明的是，在線程的枚舉狀態中，其實並沒有RUNING的狀態，RUNNABLE與RUNNING的狀態的區別是是否獲得了由操作系統分配的時間片，這裏爲了流程更加的清晰易懂，做了區分的處理。 以下，將從代碼的角度分析下線程的狀態：

public class ThreadState implements Runnable{
    @Override
    public void run() {
        //RUNNABLE
        System.out.println("線程的狀態爲:"+Thread.currentThread().getState());
    }

    public static void main(String[] args) {
        Thread thread =new Thread(new ThreadState());
        //NEW
        System.out.println("線程的狀態爲:"+thread.getState());
        thread.start();
    }
}

才創建線程，線程處於NEW狀態，調用start方法後，獲得時間片後，執行run方法，線程處於RUNNABLE狀態。

---

public class ThreadState implements Runnable{
    @Override
    public void run() {
        synchronized (ThreadState.class){
            while (true){
                System.out.println("線程的狀態爲:"+Thread.currentThread().getState());
            }
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        ThreadState threadState = new ThreadState();
        Thread thread1 =new Thread(threadState);
        Thread thread2 =new Thread(threadState);
        thread1.start();
        thread2.start();
    }
}

查看線程的狀態,

可以看到先獲得時間片的線程處於RUNNABLE的狀態，而另外一個線程則處於BLOCK的狀態。

---

public class ThreadState implements Runnable{
    @Override
    public void run() {
        synchronized (this){
            try {
                wait();
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        ThreadState threadState = new ThreadState();
        Thread thread1 =new Thread(threadState);
        thread1.start();
    }
}

當調用wait方法的時候，當前線程會處於WAITING狀態

---

public class ThreadState implements Runnable{
    @Override
    public void run() {
        try {
            Thread.sleep(10000);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        ThreadState threadState = new ThreadState();
        Thread thread1 =new Thread(threadState);
        thread1.start();
    }
}

當調用了sleep方法的時候，則線程處於TIMED_WAITING超時等待狀態。

---

二：創建線程的方式

這裏主要是對其進行一個總結：
1：實現Runnable接口或匿名內部類的方式
2：繼承Thread類
3：線程池的實現
4：帶返回值的線程創建方式(Callable與FutureTask）
5：Spring對異步的支持(@Async)
6：Lamada表達式中的並行計算