JVisualVM 中线程状态(运行/休眠/等待/驻留/监视)解析

在java自带的工具JVirtualVM中线程有以下几种状态:

先说结论,各状态含义如下,后面有详细的demo测试验证:

  • 运行(runnable):正在运行中的线程。
  • 休眠(timed_waiting):休眠线程,例如调用Thread.sleep方法。
  • 等待(waiting):等待唤醒的线程,可通过调用Object.wait方法获得这种状态,底层实现是基于对象头中的monitor对象
  • 驻留(waiting):等待唤醒的线程,和等待状态类似,只不过底层的实现方式不同,处于这种状态的例子有线程池中的空闲线程,等待获取reentrantLock锁的线程,调用了reentrantLock的condition的await方法的线程等等,底层实现是基于Unsafe类的park方法,在AQS中有大量的应用。
  • 监视(blocked):等待获取monitor锁的线程,例如等待进入synchronize代码块的线程。

代码测试

    private static final ExecutorService singleThreadExecutor = Executors.newSingleThreadExecutor();

    private static final ReentrantLock reentrantLockTest = new ReentrantLock();

    public static void main(String[] args) {

        //基于println方法中的synchronize代码块测试运行或者监视线程
        Thread thread1 = new Thread(() -> {
            while (true) {
                System.out.println("运行或者监视线程1");
            }
        }, "运行或者监视线程1");
        thread1.start();

        //基于println方法中的synchronize代码块测试运行或者监视线程
        Thread thread2 = new Thread(() -> {
            while (true) {
                System.out.println("运行或者监视线程2");
            }
        }, "运行或者监视线程2");
        thread2.start();

        //monitor对象等待线程
        Object lock = new Object();
        Thread thread3 = new Thread(() -> {
            synchronized (lock) {
                try {
                    lock.wait();
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }, "等待线程synchronized");
        thread3.start();

        //reentrantLock中的条件对象调用await方法线程为驻留线程
        ReentrantLock reentrantLock = new ReentrantLock();
        Condition condition = reentrantLock.newCondition();
        Thread thread4 = new Thread(() -> {
            reentrantLock.lock();
            try {
                condition.await();
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            } finally {
                reentrantLock.unlock();
            }
        }, "等待线程reentrantLock");
        thread4.start();

        //休眠线程
        Thread thread5 = new Thread(() -> {
            try {
                Thread.sleep(1000000);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }, "休眠线程");
        thread5.start();

        Thread thread6 = new Thread(ThreadTest::lockMethod, "reentrantLock运行线程");
        thread6.start();

        //等待获取reentrantLock的线程为驻留线程
        Thread thread7 = new Thread(() -> {
            try {
                TimeUnit.MICROSECONDS.sleep(10);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            lockMethod();
        }, "reentrantLock监视线程");
        thread7.start();

        //线程池中的空闲线程为驻留线程
        singleThreadExecutor.execute(() -> {
            //线程池中的线程是懒加载,需要运行任务之后才会产生线程
            System.out.println("驻留线程运行");
        });
    }

    private static void lockMethod() {
        reentrantLockTest.lock();
        try {
            while (true) {
            }
        } finally {
            reentrantLockTest.unlock();
        }
    }

	//println源码也简单贴一下
	//java.io.PrintStream#println(java.lang.String)
    public void println(String x) {
        //this表示System.out这个PrintStream对象
        synchronized (this) {
            print(x);
            newLine();
        }
    }  

以上代码运行之后,打开JVirtualVM查看线程如下:

根据代码的顺序从上至下讲:

  • 两个运行或者监视线程的System.out.println()语句因为抢同一个synchronize锁,可以很明显的看出是在交替运行,状态分别处于运行监视状态。

  • 等待线程synchronize因为调用了Object的wait方法,一直处于等待状态。

  • 休眠线程省略。

  • 重点是和reentrantLock锁相关的三个线程,注意下上图中有一个地方写错了,等待线程reentrantLock,实际应该是驻留线程reentrantLock,可以看到无论是通过condition的await方法,还是在阻塞等待锁的过程中,都是处于驻留状态,而不是我一开始预想的等待状态,通过查看源码后发现它们最终都调用了Unsafe的park方法,后续的线程dump也能验证这一点。

  • pool- 1-threadpool-1就是那个线程池,因为里面的线程处于空闲状态,也属于驻留

线程dump

posted on 2021-04-24 19:31  precedeforetime  阅读(3590)  评论(0编辑  收藏  举报

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