Java线程生命周期及转换过程

前言:

线程的生命周期指的是线程从创建到销毁的整个过程,通常情况下线程的生命周期有以下 5 种:

  • 初始状态
  • 可运行状态
  • 运行状态
  • 休眠状态
  • 终止状态

它们的状态转换如下图所示: 

Java线程生命周期及转换过程_第1张图片

Java 线程生命周期

Java 线程的生命周期和上面说的生命周期是不同的,它有以下 6 种状态:

  • NEW(初始化状态)
  • RUNNABLE(可运行/运行状态)
  • BLOCKED(阻塞状态)
  • WAITING(无时限等待状态)
  • TIMED_WAITING(有时限等待状态)
  • TERMINATED(终止状态)

我们可以在 Thread 的源码中可以找到这 6 种状态,如下所示: 

Java线程生命周期及转换过程_第2张图片

 当然你也可以使用 Java 代码,来打印所有的线程状态,如下代码所示:

for (Thread.State value : Thread.State.values()) {
    System.out.println(value);
}

以上程序的执行结果如下图所示: 

Java线程生命周期及转换过程_第3张图片

生命周期转换

接下来我们聊聊 Java 线程生命周期的转换过程。

1.从 NEW 到 RUNNABLE

当我们创建一个线程的时候,也就是 new Thread 的时候,此时线程是 NEW 状态,如下代码所示:

// 创建线程
Thread thread = new Thread(new Runnable() {
    @Override
    public void run() {
        // ...
    }
});
// 获取线程状态
Thread.State state = thread.getState();
System.out.println(state);

以上程序的执行结果如下图所示: 

Java线程生命周期及转换过程_第4张图片

 然而调用了线程的 start 方法之后,线程的状态就从 NEW 变成了 RUNNABLE,

如下代码所示:

// 创建线程
Thread thread = new Thread(new Runnable() {
    @Override
    public void run() {
        // 获取到当前执行的线程
        Thread currThread = Thread.currentThread();
        // 获取线程状态
        Thread.State state = currThread.getState();
        // 打印线程状态
        System.out.println(state);
    }
});
thread.start();

以上程序的执行结果如下图所示: 

Java线程生命周期及转换过程_第5张图片

2.从 RUNNABLE 到 BLOCKED

当线程中的代码排队执行 synchronized 时,线程就会从 RUNNABLE 状态变为 BLOCKED 阻塞状态

如下代码所示:

// 创建线程
Thread thread = new Thread(new Runnable() {
    @Override
    public void run() {
        try {
            // 等待 100 毫秒
            Thread.sleep(100);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        System.out.println("排队使用锁");
        synchronized (ThreadStates.class) {
        }
    }
});
thread.start();
// 让主线程先得到锁
synchronized (ThreadStates.class) {
    // 获取线程状态
    Thread.State state = thread.getState();
    // 打印线程状态
    System.out.println("首次获取线程状态:" + state);
    // 休眠 1s
    try {
        Thread.sleep(1000);
    } catch (InterruptedException e) {
        e.printStackTrace();
    }
    // 再次获取线程状态
    state = thread.getState();
    // 打印线程状态
    System.out.println("第二次获取线程状态:" + state);
}

以上程序的执行结果如下图所示: 

Java线程生命周期及转换过程_第6张图片

 当线程获取到 synchronized 锁之后,就会从 BLOCKED 状态转变为 RUNNABLE 状态。

3.从 RUNNABLE 到 WAITTING

线程调用 wait() 方法之后,就会从 RUNNABLE 状态变为 WAITING 无时限等待状态,如下所示:

// 创建线程
Thread thread = new Thread(new Runnable() {
    @Override
    public void run() {
        synchronized (this) {
            try {
                // 线程休眠
                this.wait();
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }
});
// 启动线程
thread.start();
// 获取线程状态
Thread.State state = thread.getState();
// 打印线程状态
System.out.println("首次获取线程状态:" + state);
// 休眠 1s
try {
    Thread.sleep(1000);
} catch (InterruptedException e) {
    e.printStackTrace();
}
// 获取线程状态
state = thread.getState();
// 打印线程状态
System.out.println("第二次获取线程状态:" + state);

以上程序的执行结果如下图所示: 

Java线程生命周期及转换过程_第7张图片

 当调用了 notify/notifyAll 方法之后,线程会从 WAITING 状态变成 RUNNABLE 状态,

如下代码所示:

Object lock = new Object();
// 创建线程
Thread thread = new Thread(new Runnable() {
    @Override
    public void run() {
        synchronized (lock) {
            try {
                // 线程休眠
                lock.wait();
                // 获取当前线程状态
                Thread.State state = Thread.currentThread().getState();
                // 打印线程状态
                System.out.println("获取线程状态:" + state);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }
});
// 启动线程
thread.start();
// 获取线程状态
Thread.State state = thread.getState();
// 打印线程状态
System.out.println("首次获取线程状态:" + state);
// 休眠 1s
try {
    Thread.sleep(100);
} catch (InterruptedException e) {
    e.printStackTrace();
}
// 获取线程状态
state = thread.getState();
// 打印线程状态
System.out.println("第二次获取线程状态:" + state);

// 唤醒 thread 线程
synchronized (lock) {
    lock.notify();
}

以上程序的执行结果如下图所示: 

Java线程生命周期及转换过程_第8张图片

4.从 RUNNABLE 到 TIMED_WATTING

当调用带超时时间的等待方法时,如 sleep(xxx),线程会从 RUNNABLE 状态变成 TIMED_WAITING 有时限状态,

如下代码所示:

// 创建线程
Thread thread = new Thread(new Runnable() {
    @Override
    public void run() {
        try {
            Thread.sleep(1000);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
});
// 启动线程
thread.start();
// 获取线程状态
Thread.State state = thread.getState();
// 打印线程状态
System.out.println("首次获取线程状态:" + state);
// 休眠 1s
try {
    Thread.sleep(100);
} catch (InterruptedException e) {
    e.printStackTrace();
}
// 获取线程状态
state = thread.getState();
// 打印线程状态
System.out.println("第二次获取线程状态:" + state);

以上程序的执行结果如下图所示: 

Java线程生命周期及转换过程_第9张图片

 当超过了超时时间之后,线程就会从 TIMED_WAITING 状态变成 RUNNABLE 状态,

实现代码如下:

// 创建线程
Thread thread = new Thread(new Runnable() {
    @Override
    public void run() {
        try {
            Thread.sleep(1000);
            // 获取当前线程状态
            Thread.State state = Thread.currentThread().getState();
            // 打印线程状态
            System.out.println("获取线程状态:" + state);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
});
// 启动线程
thread.start();
// 获取线程状态
Thread.State state = thread.getState();
// 打印线程状态
System.out.println("首次获取线程状态:" + state);
// 休眠 1s
try {
    Thread.sleep(100);
} catch (InterruptedException e) {
    e.printStackTrace();
}
// 获取线程状态
state = thread.getState();
// 打印线程状态
System.out.println("第二次获取线程状态:" + state);

以上程序的执行结果如下图所示: 

Java线程生命周期及转换过程_第10张图片

5.RUNNABLE 到 TERMINATED

线程执行完之后,就会从 RUNNABLE 状态变成 TERMINATED 销毁状态,如下代码所示:

// 创建线程
Thread thread = new Thread(new Runnable() {
    @Override
    public void run() {
        // 获取当前线程状态
        Thread.State state = Thread.currentThread().getState();
        // 打印线程状态
        System.out.println("获取线程状态:" + state);
    }
});
// 启动线程
thread.start();
// 等待 100ms,待线程执行完
Thread.sleep(100);
// 获取线程状态
Thread.State state = thread.getState();
// 打印线程状态
System.out.println("线程状态:" + state);

以上程序的执行结果如下图所示: 

Java线程生命周期及转换过程_第11张图片

总结

Java 中线程的生命周期有 6 种:NEW(初始化状态)、RUNNABLE(可运行/运行状态)、BLOCKED(阻塞状态)、WAITING(无时限等待状态)、TIMED_WAITING(有时限等待状态)、TERMINATED(终止状态)。

线程生命周期的转换流程如下图所示: 

Java线程生命周期及转换过程_第12张图片

到此这篇关于Java线程生命周期及转换过程的文章就介绍到这了,更多相关Java线程内容请搜索脚本之家以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持脚本之家!

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