当线程被创建并启动后,它既不是一启动就进入了执行状态,也不是一直处于执行状态,在线程的生命周期中,它要经过新建(New),就绪(Runnable),运行(Running),阻塞(Blocked),死亡(Dead)5中状态。尤其是当线程启动以后,它不可能一直“霸占”着CPU独自运行,所以CPU需要在多条线程之间切换,于是线程状态也就会多次在运行,阻塞之间切换。
一.新建和就绪状态
新建状态:当程序使用new关键字创建了一个线程之后,该线程就处于新建状态,此时它和其他Java对象一样仅仅由Java虚拟机为其分配内存,初始化其成员变量的值。此时的线程对象没有表现出任何线程的动态特征,程序也不会执行线程的线程执行体。
就绪状态:当线程对象调用了start()方法之后,该线程处于就绪状态,Java虚拟机会为其创建方法调用栈和程序计数器,处于这个状态中的线程并没有开始运行,只是表示该线程可以运行了。至于该线程何时开始运行,取决于JVM里线程调度器的调度。
注意:启动线程使用start()方法,而不是run()方法,永远不要调用线程对象的run()方法!调用start()方法来启动线程;但如果直接调用run()方法,则run()方法会立即被执行。而且在run()方法返回之前其他线程无法并发执行——直接调用run()方法,系统把线程对象当成一个普通对象,run()方法也是一个普通方法,而不是线程体。
注意:start()方法调用只能针对新建状态的线程,否则将引发Illegalthreadstateexception异常。
二.运行和阻塞状态
如果处于就绪状态的线程获得了CPU,开始执行run()方法的线程执行体,则该线程处于运行状态,如果计算机只有一个CPU,那么任何时刻只有一个线程处于运行状态。当然,在一个多处理器的机器上,就会有多个线程并行执行;当线程数大于处理器数时,依然会存在多个线程在通一个CPU上轮换的现象。
当一个线程开始运行后,它不可能一直处于运行状态(除非它的线程执行体足够短,瞬间就执行结束了),线程在运行过程中需要被中断,目的是使其它线程获得执行机会,线程调度的细节取决于底层平台所采用的策略。对于采用抢占式策略的系统而言,系统会给每个可执行的线程一个小时间断来处理任务;当该时间段用完后,系统会剥夺线程所占用的资源,让其他线程获得执行的机会,在选择下个线程时,系统会考虑线程的优先级。
只有当一个线程调用了它的sleep()或yield()方法后才会放弃所占用的资源——也就是必须由该线程主动放弃所占用的资源。
发生如下情况,线程将会进入阻塞状态:
- 线程调用sleep()方法主动放弃占用的处理器资源。
- 线程调用了一个阻塞式IO方法,在该方法返回之前,该线程被阻塞。
- 线程试图获得一个同步监视器,但该同步监视器正被其他线程所持有。
- 线程在等待某个通知(notify)。
- 程序调用了线程的suspend()方法将该线程挂起。但是这个方法容易造成死锁,所以应该尽量避免使用该方法。
当前正在执行的线程被阻塞之后,其他线程就可以获得执行的机会。被阻塞的线程会在合适的时候重新进入就绪状态,注意是就绪状态而不是运行状态。也就是说,被阻塞线程的阻塞解除后,必须重新等待线程调度器再次调用它。
发生如下情况,可以解除上面的阻塞,让线程重新进入就绪状态:
- 调用sleep()方法的线程经过了指定时间。
- 线程调用的阻塞式IO方法已经返回。
- 线程成功的获得了试图取得的同步监视器。
- 线程正在等待某个通知时,其他线程发出了一个通知。
- 处于挂起状态的线程被调用了resume()恢复方法。
线程状态转换图:
三.线程死亡
线程会以如下三种方式结束,结束后就处于死亡状态:
- run()或call()方法执行完成,线程正常结束。
- 线程抛出一个未捕获的Exception或Error
- 直接调用该线程的stop()方法来结束线程——容易导致死锁,不推荐使用。
注意:不要对处于死亡状态的线程调用start()方法,程序只能对新建状态的线程调用start()方法,对新建状态的线程两次调用start()方法也是错误的。这都会引发Illegalthreadstateexception异常。
文章内容均取自《疯狂Java讲义-李刚》一书中多线程章节。截取重要知识点作为笔记记录,方便自己回顾。