线程的生命周期(以java语言实现为例)
本篇博客主要是对参考文章的学习总结:
线程与进程概述
进程是操作系统进行资源分配的基本单位,具有自己的全局变量、堆栈等资源;它是一个活动的实体,是一个动态的过程,是运行中的程序(一个运行的QQ就是一个进程,处于活动状态)。而线程是程序执行流中的最小执行单位,它是CPU的基本调度单位,是任务的实际执行者;一个进程最少有一个线程,并且进程可以有多个线程;线程之间共享进程的全局变量、代码等资源,但是线程有自己的栈与寄存器等资源(如图1所示)。
当线程被创建并启动以后,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)和死亡(Dead)五种基本状态(这是操作系统层面上的线程生命周期,在java中会有不同的生命周期状态表示,但是本质上操作系统底层还是前面几种,仅仅是java虚拟机将其线程状态进行了封装,下面针对操作系统层面的线程生命周期与java语言实现上进行详述)。尤其是当线程启动以后,它不能一直“霸占”着CPU独自运行,所以CPU需要在多个线程之间切换,于是线程状态也会多次在运行、阻塞之间切换。
图1 进程-线程关系图
1. 新建和就绪状态
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虚拟机为其分配了内存,并初始化了其成员变量
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。
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,处于这个状态的线程并没有开始运行,它只是表示该
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。
2. 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。
当发生如下情况下,线程将会进入阻塞状态:
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线程调用sleep方法主动放弃所占用的处理器资源。
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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。
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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锁持有。关于同步监视器的知识将在后面有更深入的介绍。
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线程在等待某个通知(notify)。
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程序调用了线程的suspend方法将该线程挂起。不过这个方法容易导致死锁,所以程序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了。被阻塞的线程会在合适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度它。
针对上面的几种情况,当发生如下特定的情况将可以解除上面的阻塞,让该线程重新进入就绪状态:
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调用sleep方法的线程经过了指定时间。
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线程调用的阻塞式IO方法已经返回。
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线程成功地获得了试图取得同步监视器。
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线程正在等待某个通知时,其他线程发出了一个通知。
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处于挂起状态的线程被调用了resume恢复方法。
图2 线程状态转换图
3. 线程死亡
线程会以以下三种方式之一结束,结束后就处于死亡状态:
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run()方法执行完成,线程正常结束。
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线程抛出一个未捕获的Exception或Error。
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直接调用该线程的stop()方法来结束该线程——该方法容易导致死锁,通常不推荐使用
问题:
1、为什么没有java多进程编程?
因为对于操作系统来说,JVM实际上就是一个进程,java程序运行在JVM中,JVM这个进程其实就是他们的容器
2、线程是动态的东西,是程序代码的执行,为什么可以预先创建并且在运行完之后继续返回线程池中?
这个是由于线程的状态发挥的作用,当线程池的线程刚创建时,让他们进入阻塞状态,等待某个任务的到来,如果任务来了,就唤醒其中一个线程,让他拿到任务执行;在运行完run方法后,可以返回线程池中,也是让其进入阻塞状态,其实现机制是在run方法中设置了一个循环,线程一直尝试从阻塞队列中获取任务,如果队列是空的,就阻塞等待,如果有任务来了,就通知线程池中的某个线程去处理,处理完了以后,依然试图从阻塞队列中获取任务,这样可以让线程返回后也陷入阻塞状态。
参考:1.https://www.cnblogs.com/keessi/p/7444263.html
2.https://mp.weixin.qq.com/s/-BMCUuIWYE3O_oC3ZNNJRg