簡介
大家都知道線程是有生命週期，但是網上幾乎沒有一篇文章講得是完全正確的。
常見的錯誤有：就緒狀態、運行中狀態（RUNNING）、死亡狀態、中斷狀態、只有阻塞沒有等待狀態、流程圖亂畫等，最常見的錯誤就是說線程只有5種狀態。
今天這篇文章會徹底講清楚線程的生命週期，並分析synchronized鎖、基於AQS的鎖中線程狀態變化的邏輯。
所以，對synchronized鎖和AQS原理（源碼）不瞭解的同學，請翻一下博主之前的文章先熟悉這兩部分的內容，否則肯定記不住這裏講的線程生命週期。
問題
（1）線程的狀態有哪些？
（2）synchronized鎖各階段線程處於什麼狀態？
（3）重入鎖、條件鎖各階段線程處於什麼狀態？
先上源碼
關於線程的生命週期，我們可以看一下java.lang.Thread.State這個類，它是線程的內部枚舉類，定義了線程的各種狀態，並且註釋也很清晰。
public enum State {
/**
* 新建狀態，線程還未開始
*/
NEW,
/**
* 可運行狀態，正在運行或者在等待系統資源，比如CPU
*/
RUNNABLE,
/**
* 阻塞狀態，在等待一個監視器鎖（也就是我們常說的synchronized）
* 或者在調用了Object.wait()方法且被notify()之後也會進入BLOCKED狀態
*/
BLOCKED,
/**
* 等待狀態，在調用了以下方法後進入此狀態
* 1. Object.wait()無超時的方法後且未被notify()前，如果被notify()了會進入BLOCKED狀態
* 2. Thread.join()無超時的方法後
* 3. LockSupport.park()無超時的方法後
*/
WAITING,
/**
* 超時等待狀態，在調用了以下方法後會進入超時等待狀態
* 1. Thread.sleep()方法後
* 2. Object.wait(timeout)方法後且未到超時時間前，如果達到超時了或被notify()了會進入BLOCKED狀態
* 3. Thread.join(timeout)方法後
* 4. LockSupport.parkNanos(nanos)方法後
* 5. LockSupport.parkUntil(deadline)方法後
*/
TIMED_WAITING,
/**
* 終止狀態，線程已經執行完畢
*/
TERMINATED;
}
流程圖
線程生命週期中各狀態的註釋完畢了，下面我們再來看看各狀態之間的流轉：
怎麼樣？是不是很複雜？筆者幾乎把網上的資料都查了一遍，沒有一篇文章把這個流程圖完整畫出來的，下面就來一一解釋：
（1）爲了方便講解，我們把鎖分成兩大類，一類是synchronized鎖，一類是基於AQS的鎖（我們拿重入鎖舉例），也就是內部使用了LockSupport.park()/parkNanos()/parkUntil()幾個方法的鎖；
（2）不管是synchronized鎖還是基於AQS的鎖，內部都是分成兩個隊列，一個是同步隊列（AQS的隊列），一個是等待隊列（Condition的隊列）；
（3）對於內部調用了object.wait()/wait(timeout)或者condition.await()/await(timeout)方法，線程都是先進入等待隊列，被notify()/signal()或者超時後，纔會進入同步隊列；
（4）明確聲明，BLOCKED狀態只有線程處於synchronized的同步隊列的時候纔會有這個狀態，其它任何情況都跟這個狀態無關；
（5）對於synchronized，線程執行synchronized的時候，如果立即獲得了鎖（沒有進入同步隊列），線程處於RUNNABLE狀態；
（6）對於synchronized，線程執行synchronized的時候，如果無法獲得鎖（直接進入同步隊列），線程處於BLOCKED狀態；
（5）對於synchronized內部，調用了object.wait()之後線程處於WAITING狀態（進入等待隊列）；
（6）對於synchronized內部，調用了object.wait(timeout)之後線程處於TIMED_WAITING狀態（進入等待隊列）；
（7）對於synchronized內部，調用了object.wait()之後且被notify()了，如果線程立即獲得了鎖（也就是沒有進入同步隊列），線程處於RUNNABLE狀態；
（8）對於synchronized內部，調用了object.wait(timeout)之後且被notify()了，如果線程立即獲得了鎖（也就是沒有進入同步隊列），線程處於RUNNABLE狀態；
（9）對於synchronized內部，調用了object.wait(timeout)之後且超時了，這時如果線程正好立即獲得了鎖（也就是沒有進入同步隊列），線程處於RUNNABLE狀態；
（10）對於synchronized內部，調用了object.wait()之後且被notify()了，如果線程無法獲得鎖（也就是進入了同步隊列），線程處於BLOCKED狀態；
（11）對於synchronized內部，調用了object.wait(timeout)之後且被notify()了或者超時了，如果線程無法獲得鎖（也就是進入了同步隊列），線程處於BLOCKED狀態；
（12）對於重入鎖，線程執行lock.lock()的時候，如果立即獲得了鎖（沒有進入同步隊列），線程處於RUNNABLE狀態；
（13）對於重入鎖，線程執行lock.lock()的時候，如果無法獲得鎖（直接進入同步隊列），線程處於WAITING狀態；
（14）對於重入鎖內部，調用了condition.await()之後線程處於WAITING狀態（進入等待隊列）；
（15）對於重入鎖內部，調用了condition.await(timeout)之後線程處於TIMED_WAITING狀態（進入等待隊列）；
（16）對於重入鎖內部，調用了condition.await()之後且被signal()了，如果線程立即獲得了鎖（也就是沒有進入同步隊列），線程處於RUNNABLE狀態；
（17）對於重入鎖內部，調用了condition.await(timeout)之後且被signal()了，如果線程立即獲得了鎖（也就是沒有進入同步隊列），線程處於RUNNABLE狀態；
（18）對於重入鎖內部，調用了condition.await(timeout)之後且超時了，這時如果線程正好立即獲得了鎖（也就是沒有進入同步隊列），線程處於RUNNABLE狀態；
（19）對於重入鎖內部，調用了condition.await()之後且被signal()了，如果線程無法獲得鎖（也就是進入了同步隊列），線程處於WAITING狀態；
（20）對於重入鎖內部，調用了condition.await(timeout)之後且被signal()了或者超時了，如果線程無法獲得鎖（也就是進入了同步隊列），線程處於WAITING狀態；
（21）對於重入鎖，如果內部調用了condition.await()之後且被signal()之後依然無法獲取鎖的，其實經歷了兩次WAITING狀態的切換，一次是在等待隊列，一次是在同步隊列；
（22）對於重入鎖，如果內部調用了condition.await(timeout)之後且被signal()或超時了的，狀態會有一個從TIMED_WAITING切換到WAITING的過程，也就是從等待隊列進入到同步隊列；
爲了便於理解，筆者這裏每一條都分的比較細，麻煩耐心看完。
測試用例
看完上面的部分，你肯定想知道怎麼去驗證，下面就說說驗證的方法，先給出測試用例。
public class ThreadLifeTest {
public static void main(String[] args) throws IOException {
Object object = new Object();
ReentrantLock lock = new ReentrantLock();
Condition condition = lock.newCondition();
new Thread(()->{
synchronized (object) {
try {
System.out.println("thread1 waiting");
object.wait();
// object.wait(5000);
System.out.println("thread1 after waiting");
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}, "Thread1").start();
new Thread(()->{
synchronized (object) {
try {
System.out.println("thread2 notify");
// 打開或關閉這段註釋，觀察Thread1的狀態
// object.notify();
// notify之後當前線程並不會釋放鎖，只是被notify的線程從等待隊列進入同步隊列
// sleep也不會釋放鎖
Thread.sleep(10000000);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}, "Thread2").start();
new Thread(()->{
lock.lock();
System.out.println("thread3 waiting");
try {
condition.await();
// condition.await(200, (TimeUnit).SECONDS);
System.out.println("thread3 after waiting");
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
} finally {
lock.unlock();
}
}, "Thread3").start();
new Thread(()->{
lock.lock();
System.out.println("thread4");
// 打開或關閉這段註釋，觀察Thread3的狀態
// condition.signal();
// signal之後當前線程並不會釋放鎖，只是被signal的線程從等待隊列進入同步隊列
// sleep也不會釋放鎖
try {
Thread.sleep(1000000);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
} finally {
lock.unlock();
}
}, "Thread4").start();
}
}
打開或關閉上面註釋部分的代碼，使用IDEA的RUN模式運行代碼，然後點擊左邊的一個攝像頭按鈕(jstack)，查看各線程的狀態。
注：不要使用DEBUG模式，DEBUG模式全都變成WAITING狀態了，很神奇。
