深入理解多线程(三)

在前两篇博客中深入理解多线程(一)、深入理解多线程(二)中分别介绍了：多线程在jvm内存图中的状态、多线程的两种实现方式、多线程的安全；接下来介绍线程的状态。

1 线程状态概述

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，

有几种状态呢？在API中 java.lang.Thread.State 这个枚举中给出了六种线程状态：

这里先列出各个线程状态发生的条件，下面将会对每种状态进行详细解析

线程状态	导致状态发生条件
New（新建）	线程刚被创建，但是并未启动。还没调用start方法
Runable（可运行）	线程可以在java虚拟机中运行的状态，可能正在运行自己代码，也可能没有，这取决于操作系统处理器
Blocked（锁阻塞）	当一个线程试图获取一个对象锁，而该对象锁被其他的线程持有，则该线程进入Blocked状态；当该线程持有锁时，该线程将变成Runable状态
Waiting（无限等待）	一个线程在等待另一个线程执行一个（唤醒）动作时，该线程进入Waiting状态。进入这个状态后是不能自动唤醒的，必须等待另一个线程调用notify或者notifyAll方法才能够唤醒
Timed Waiting（计时等待）	同waiting状态，有几个方法有超时参数，调用他们将进入Timed Waiting 状态。这一状态将一直保持到朝时期满或者接受到唤醒通知。带有超时参数的常用方法有Thread.sleep、Object.wait
Teminated（被终止）	因为run方法正常退出而死亡，或者因为没有捕获的异常终止了run方法而死亡

这里不再研究这几种状态的实现原理，而是研究这几种状态的转换问题。

1.1 Timed Waiting（计时等待）

这里的计时等待，其实是显而易见的，我们平常写代码的时候也经常用到，就是Thread.sleep()，其实当我们调用了sleep方法后，当前执行的线程就进入到“休眠状态”，其实就是所谓的Timed Waiting ，接下来将通过一个案例加深对该状态的一个理解。

public class MyThread implements Runnable{
    @Override
    public void run() {
        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            try {
                Thread.sleep(1000);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            System.out.println("i:"+i);
        }
    }
}

通过案例可以发现，sleep方法的使用还是很简单的。我们需要记住下面几点：

进入 TIMED_WAITING 状态的一种常见情形是调用的 sleep 方法，单独的线程也可以调用，不一定非要有协

作关系。

为了让其他线程有机会执行，可以将Thread.sleep()的调用放线程run()之内。这样才能保证该线程执行过程

中会睡眠

sleep与锁无关，线程睡眠到期自动苏醒，并返回到Runnable（可运行）状态。

小提示：sleep()中指定的时间是线程不会运行的最短时间。因此，sleep()方法不能保证该线程睡眠到期后就开始立刻执行。

Timed Waiting 线程状态图：

1.2 BLOCKED（锁状态）

Blocked状态在API中的介绍为：一个正在阻塞等待一个监视器锁（锁对象）的线程处于这一状态。

知道了多线程的同步机制，那么这个状态是非常好理解的了。比如，线程A与线程B代码中使用同一锁，如果线程A获取到锁，线程A进入到Runnable状态，那么线程B就进入到Blocked锁阻塞状态。

这是由Runnable状态进入Blocked状态。除此Waiting以及Time Waiting状态也会在某种情况下进入阻塞状态

1.3 Waiting （无限等待）

Wating状态在API中介绍为：一个正在无限期等待另一个线程执行一个特别的（唤醒）动作的线程处于这一状态。

无限等待一般情况下是很少遇到的，但并不妨碍我们进行一个简单深入的了解。我们通过一段代码来学习一下：

public class MyThread{

    public static Object object=new Object();

    public static void main(String[] args) {
        new Thread(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                while (true){
                    synchronized (object){
                        System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"获取到锁对象，调用wait方法，进入waiting，释放锁对象");
                        try {
                            //无限等待
                            object.wait();
                        } catch (InterruptedException e) {
                            e.printStackTrace();
                        }
                        System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"从waiting状态醒来，获取锁对象，继续执行");
                    }
                }
            }
        },"等待").start();
        new Thread(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                while (true){
                    System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"等待3秒钟");
                    try {
                        Thread.sleep(3000);
                    } catch (InterruptedException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                    synchronized (object){
                        System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"获取锁对象，调用notify方法，释放锁对象");

                        object.notify();
                    }
                }
            }
        },"唤醒").start();
    }
}

通过上述案例我们会发现，一个调用了某个对象的 Object.wait 方法的线程会等待另一个线程调用此对象的

Object.notify()方法或 Object.notifyAll()方法。

其实waiting状态并不是一个线程的操作，它体现的是多个线程间的通信，可以理解为多个线程之间的协作关系，

多个线程会争取锁，同时相互之间又存在协作关系。就好比在公司里你和你的同事们，你们可能存在晋升时的竞

争，但更多时候你们更多是一起合作以完成某些任务。

当多个线程协作时，比如A，B线程，如果A线程在Runnable（可运行）状态中调用了wait()方法那么A线程就进入

了Waiting（无限等待）状态，同时失去了同步锁。假如这个时候B线程获取到了同步锁，在运行状态中调用了

notify()方法，那么就会将无限等待的A线程唤醒。注意是唤醒，如果获取到锁对象，那么A线程唤醒后就进入

Runnable（可运行）状态；如果没有获取锁对象，那么就进入到Blocked（锁阻塞状态）。

总结：线程状态转换图

Timed Waiting（计时等待）与 Waiting（无限等待）状态联系还是很紧密的，

比如Waiting（无限等待）状态中wait方法是空参的，而timed waiting（计时等待）中wait方法是带参的。

这种带参的方法，其实是一种倒计时操作，相当于我们生活中的小闹钟，我们设定好时间，到时通知，可是如果提前得到（唤醒）通知，那么设定好时间在通知也就显得多此一举了，那么这种设计方案其实是一举两得。如果没有得到（唤醒）通知，那么线程就处于Timed Waiting状态,直到倒计时完毕自动醒来；如果在倒计时期间得到（唤醒）通知，那么线程从Timed Waiting状态立刻唤醒。

posted @ 2020-03-13 17:24 胖墩哥阅读(347) 评论(0) 编辑收藏举报

刷新页面返回顶部