Java线程的生命周期

ivyzhang 发布于2019-08-16 16:16 / 2678人阅读

摘要：线程的生命周期线程的生命周期大致可以分为下面五种状态新建状态就绪状态运行状态休眠状态终止状态新建状态，是线程被创建且未启动的状态这里的创建，仅仅是在的这种编程语言层面被创建，而在操作系统层面，真正的线程还没有被创建。

概要

目前CPU的运算速度已经达到了百亿次每秒，甚至更高的量级，家用电脑即使维持操作系统正常运行的进程也会有数十个，线程更是数以百计。

线程是CPU的调度和分派的基本单位，为了更充分地利用CPU资源以及提高生产率和高效地完成任务，在现实场景中一般都会采用多线程处理。

线程的生命周期

线程的生命周期大致可以分为下面五种状态：New(新建状态)、RUNABLE(就绪状态)、RUNNING(运行状态)、休眠状态、DEAD(终止状态)

1、新建状态，是线程被创建且未启动的状态；这里的创建，仅仅是在JAVA的这种编程语言层面被创建，而在操作系统层面，真正的线程还没有被创建。

Thread t1 = new Thread()

2、就绪状态，指的是调用start()方法之后，线程等待分配给CPU执行（这时候，线程已经在操作系统层面被创建）

t1.start()

3、运行状态，当CPU空闲时，线程被分得CPU时间片，执行Run()方法的状态

4、休眠状态，运行状态的线程，如果调用一个阻塞的API或者等待某个事件，那么线程的状态就会转换到休眠状态，一般有以下几种情况

同步阻塞：锁被其它线程占用

主动阻塞：调用Thread的某些方法，主动让出CPU执行权，比如：sleep()、join()等方法

等待阻塞：执行了wait()方法

5、终止状态，线程执行完（run()方法执行结束）或者出现异常就会进入终止状态

对应的是JAVA中Thread类State中的六种状态

public class Thread implements Runnable {
   //.........
    
    public enum State {
        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
       
        TIMED_WAITING, // 有时限等待
  
        TERMINATED; // 终止状态
    }
   
    // ..........
}

休眠状态(BLOCKED、WAITING、TIMED_WAITING)与RUNNING状态的转换

1、RUNNING状态与BLOCKED状态的转换

线程等待 synchronized 的隐式锁，RUNNING —> BLOCKED

线程获得 synchronized 的隐式锁，BLOCKED —> RUNNING

2、RUNNING状态与WAITING状态的转换

获得 synchronized 隐式锁的线程，调用无参数的Object.wait()方法

调用无参数Thread.join()方法

调用LockSupport.park()方法，线程阻塞切换到WAITING状态，

调用LockSupport.unpark()方法，可唤醒线程，从WAITING状态切换到RUNNING状态

3、RUNNING状态与TIMED_WAITING状态的转换

调用带超时参数的 Thread..sleep(long millis)方法

获得 synchronized 隐式锁的线程，调用带超时参数的Object.wait(long timeout)方法

调用带超时参数的Thread.join(long millis)方法

调用带超时参数的LockSupport.parkNanos(Object blocker，long deadline)方法

调用带超时参数的LockSupport.parkUntil(long deadline)方法

废弃掉的线程方法：stop()、suspend()、resume()

stop()方法，会真正的杀死线程，不给线程任何喘息的机会，假设获得 synchronized 隐式锁的线程，此刻执行stop()方法，该锁不会被释放，导致其它线程没有任何机会获得锁，显然这样的结果不是我们想要见到的。

suspend() 和 resume()方法同样，因为某种不可预料的原因，已经被建议不在使用

不能使用stop()、suspend() 、resume() 这些方法来终止线程或者唤醒线程，那么我们应该使用什么方法来做呢？答案是：优雅的使用Thread.interrupt()方法来做

优雅的Thread.interrupt()方法中断线程

interrupt() 方法仅仅是通知线程，线程有机会执行一些后续操作，同时也可以无视这个通知，这个方法通过修改了调用线程的中断状态来告知那个线程，说它被中断了，线程可以通过isInterrupted() 方法，检测是不是自己被中断。

当线程被阻塞的时候，比如被Object.wait, Thread.join和Thread.sleep三种方法之一阻塞时；调用它的interrput()方法，会产生InterruptedException异常。

扩展知识点

探秘局部变量不会引发并发问题的原因

在Java领域，线程可以拥有自己的操作数栈，程序计数器、局部变量表等资源；我们都知道，多个线程同时访问共享变量的时候，会导致数据不一致性等并发问题；但是 Java 方法里面的局部变量是不存在并发问题的，具体为什么呢？我们先来了解一下这些基础知识。

局部变量的作用域是方法内部的，当方法执行完了，局部变量也就销毁了，也就是说局部变量应该是和方法同生共死的。

Java中的方法是如何调用的？当调用方法时，会创建新的栈帧，并压入调用栈；当方法返回时，对应的栈帧就会被自动弹出。也就是说，栈帧和方法是同生共死的。

从上面我们可以得出：方法的调用就是压栈和出栈的过程，而在Java中的方法的局部变量又是存储在栈帧中，所以我们用下面的示意图帮助大家理解一下

说了那么多，我们还没有解释局部变量为啥不会产生并发问题，以上，我们知道了，方法的调用是压栈和出栈（栈帧）的过程，局部变量又存储在栈帧中。那么我们的线程和调用栈又有什么关系呢，答案是：每个线程都有自己独立的调用栈

到现在，相信大家都已经明白了，局部变量之所以不存在并发问题，是因为，每个线程都有自己的调用栈，局部变量都保存在线程各自的调用栈里面，没有共享，自然就不存在并发问题。

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