【轉載】Java併發編程2.1：線程狀態轉換

Java中的線程的生命週期大體可分爲5種狀態。

1. 新建(NEW)：新創建了一個線程對象。

2. 可運行(RUNNABLE)：線程對象創建後，其他線程(比如main線程）調用了該對象的start()方法。該狀態的線程位於可運行線程池中，等待被線程調度選中，獲取cpu 的使用權 。

3. 運行(RUNNING)：可運行狀態(runnable)的線程獲得了cpu 時間片（timeslice） ，執行程序代碼。
4. 阻塞(BLOCKED)：阻塞狀態是指線程因爲某種原因放棄了cpu 使用權，也即讓出了cpu timeslice，暫時停止運行。直到線程進入可運行(runnable)狀態，纔有機會再次獲得cpu timeslice 轉到運行(running)狀態。阻塞的情況分三種： 

(一). 等待阻塞：運行(running)的線程執行o.wait()方法，JVM會把該線程放入等待隊列(waitting queue)中。
(二). 同步阻塞：運行(running)的線程在獲取對象的同步鎖時，若該同步鎖被別的線程佔用，則JVM會把該線程放入鎖池(lock pool)中。
(三). 其他阻塞：運行(running)的線程執行Thread.sleep(long ms)或t.join()方法，或者發出了I/O請求時，JVM會把該線程置爲阻塞狀態。當sleep()狀態超時、join()等待線程終止或者超時、或者I/O處理完畢時，線程重新轉入可運行(runnable)狀態。

5. 死亡(DEAD)：線程run()、main() 方法執行結束，或者因異常退出了run()方法，則該線程結束生命週期。死亡的線程不可再次復生。

一.線程的狀態圖

     

 

二.初始狀態

1. 實現Runnable接口和繼承Thread可以得到一個線程類，new一個實例出來，線程就進入了初始狀態

三.可運行狀態

1. 可運行狀態只是說你資格運行，調度程序沒有挑選到你，你就永遠是可運行狀態。
2. 調用線程的start()方法，此線程進入可運行狀態。
3. 當前線程sleep()方法結束，其他線程join()結束，等待用戶輸入完畢，某個線程拿到對象鎖，這些線程也將進入可運行狀態。
4. 當前線程時間片用完了，調用當前線程的yield()方法，當前線程進入可運行狀態。
5. 鎖池裏的線程拿到對象鎖後，進入可運行狀態。

四.運行狀態

1. 線程調度程序從可運行池中選擇一個線程作爲當前線程時線程所處的狀態。這也是線程進入運行狀態的唯一一種方式。

五.死亡狀態

1. 當線程的run()方法完成時，或者主線程的main()方法完成時，我們就認爲它死去。這個線程對象也許是活的，但是，它已經不是一個單獨執行的線程。線程一旦死亡，就不能復生。
2. 在一個死去的線程上調用start()方法，會拋出java.lang.IllegalThreadStateException異常。

六.阻塞狀態

1. 當前線程T調用Thread.sleep()方法，當前線程進入阻塞狀態。
2. 運行在當前線程裏的其它線程t2調用join()方法，當前線程進入阻塞狀態。
3. 等待用戶輸入的時候，當前線程進入阻塞狀態。

七.等待隊列(本是Object裏的方法，但影響了線程)

1. 調用obj的wait(), notify()方法前，必須獲得obj鎖，也就是必須寫在synchronized(obj) 代碼段內。
2. 與等待隊列相關的步驟和圖

• 線程1獲取對象A的鎖，正在使用對象A。
• 線程1調用對象A的wait()方法。
• 線程1釋放對象A的鎖，並馬上進入等待隊列。
• 鎖池裏面的對象爭搶對象A的鎖。
  
• 線程5獲得對象A的鎖，進入synchronized塊，使用對象A。
• 線程5調用對象A的notifyAll()方法，喚醒所有線程，所有線程進入鎖池。||||| 線程5調用對象A的notify()方法，喚醒一個線程，不知道會喚醒誰，被喚醒的那個線程進入鎖池。
• notifyAll()方法所在synchronized結束，線程5釋放對象A的鎖。
• 鎖池裏面的線程爭搶對象鎖，但線程1什麼時候能搶到就不知道了。||||| 原本鎖池+第6步被喚醒的線程一起爭搶對象鎖。

 

八.鎖池狀態

1. 當前線程想調用對象A的同步方法時，發現對象A的鎖被別的線程佔有，此時當前線程進入鎖池狀態。簡言之，鎖池裏面放的都是想爭奪對象鎖的線程。
2. 當一個線程1被另外一個線程2喚醒時，1線程進入鎖池狀態，去爭奪對象鎖。
3. 鎖池是在同步的環境下才有的概念，一個對象對應一個鎖池。

九.幾個方法的比較

1. Thread.sleep(long millis)，一定是當前線程調用此方法，當前線程進入阻塞，但不釋放對象鎖，millis後線程自動甦醒進入可運行狀態。作用：給其它線程執行機會的最佳方式。
2. Thread.yield()，一定是當前線程調用此方法，當前線程放棄獲取的cpu時間片，由運行狀態變會可運行狀態，讓OS再次選擇線程。作用：讓相同優先級的線程輪流執行，但並不保證一定會輪流執行。實際中無法保證yield()達到讓步目的，因爲讓步的線程還有可能被線程調度程序再次選中。Thread.yield()不會導致阻塞。
3. t.join()/t.join(long millis)，當前線程裏調用其它線程1的join方法，當前線程阻塞，但不釋放對象鎖，直到線程1執行完畢或者millis時間到，當前線程進入可運行狀態。
4. obj.wait()，當前線程調用對象的wait()方法，當前線程釋放對象鎖，進入等待隊列。依靠notify()/notifyAll()喚醒或者wait(long timeout)timeout時間到自動喚醒。
5. obj.notify()喚醒在此對象監視器上等待的單個線程，選擇是任意性的。notifyAll()喚醒在此對象監視器上等待的所有線程。

十.兩個疑問

1. 當對象鎖被某一線程釋放的一瞬間，鎖池裏面的哪個線程能獲得這個鎖？隨機？隊列FIFO？or sth else？
2. 等待隊列裏許許多多的線程都wait()在一個對象上，此時某一線程調用了對象的notify()方法，那喚醒的到底是哪個線程？隨機？隊列FIFO？or sth else？java文檔就簡單的寫了句：選擇是任意性的。

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