【知识总结】JVM线程堆栈中的基础概念解读

看《Java深度调试技术》，偷懒拍照的方式记录一些JVM线程堆栈中的基础概念解读。 

线程状态的解读：

• NEW 线程被创建但尚未启动时的状态，此时线程尚未调用 start() 方法。
• RUNNABLE 从jvm角度看，线程处于正在运行的状态。在调用native本地代码时，由于jvm无法获取本地代码的内部状态，所以此时仍为runnable状态。也就是说此状态包括线程在等待网络返回等场景，例如等待SQL执行的返回（包括SQL阻塞），此时是不消耗应用CPU的。
• TIMED_WAITING(on object monitor) 表示当前线程被挂起一段时间，此线程正在执行obj.wait(int time)方法
• TIMED_WAITING(sleeping) 表示当前线程被挂起一段时间，此线程正在执行Thread.Sleep(int time)方法
• TIMED_WAITING(parking) 表示当前线程被挂起一段时间，此线程正在执行LockSupport.parkNanos(int time)或LockSupport.parkUntil(int time)方法
• WAITING(on object monitor) 表示当前线程被挂起，此线程正在执行obj.wait()、Thread.join()、LockSupport.park()方法（无限等待，只能通过notify()方法唤醒）
• BLOCKED（on object monitor） 线程因为等待锁而被阻塞的状态，线程尝试获取一个已经被其他线程持有的锁（如 synchronized 块）。
• TERMINATED 线程执行结束

线程状态之间常见的转换路径：

• NEW → RUNNABLE：调用 start() 方法。
• RUNNABLE → BLOCKED：尝试获取锁失败。
• RUNNABLE → WAITING/TIMED_WAITING：调用 wait() 或 sleep() 等方法。
• BLOCKED → RUNNABLE：获取锁成功。
• WAITING/TIMED_WAITING → RUNNABLE：被唤醒或等待时间结束。
• RUNNABLE → TERMINATED：线程执行完成。

给个示例： 

public class Test {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        Object obj = new Object();
        new TestThread_Locked(obj).start();
        new TestThread_WaitingOn().start();
        new TestThread_WaitingTo(obj).start();
    }
}

public class TestThread_Locked extends  Thread{
    private Object lock;
    public TestThread_Locked(Object obj) {
        this.lock = obj;
        this.setName(this.getClass().getName());
    }

    @Override
    public void run(){
        func();
    }

    private void func(){
        synchronized (lock) {
            func_longTime();
        }
    }
    private void func_longTime()  {
        try {
            Thread.sleep(600000);
        } catch (Exception ex) {
            ex.printStackTrace();
        }
    }
}

public class TestThread_WaitingOn extends Thread {
    private  Object lock = new Object();
    public TestThread_WaitingOn() {
        this.setName(this.getClass().getName());
    }

    @Override
    public void run() {
        func();
    }

    private void func() {
        synchronized (lock) {
            func_waitingOn();
        }
    }

    private void func_waitingOn() {
        try {
            lock.wait(600000);
        } catch (Exception ex) {
            ex.printStackTrace();
        }
    }
}

public class TestThread_WaitingTo extends Thread {
    private Object lock;
    public TestThread_WaitingTo(Object obj) {
        this.lock = obj;
        this.setName(this.getClass().getName());
    }

    @Override
    public void run() {
       func();
    }

    private void func(){
        synchronized (lock) {
            func_longTime();
        }
    }
    private void func_longTime() {
        try {
            Thread.sleep(600000);
        } catch (Exception ex) {
            ex.printStackTrace();
        }
    }
}

抓取线程堆栈如下： 

Full thread dump OpenJDK 64-Bit Server VM (25.232-b09 mixed mode):

"com.example.cloudbus.TestThread_WaitingTo" #17 prio=5 os_prio=0 tid=0x0000017b82bed000 nid=0xa884 waiting for monitor entry [0x00000024b2afe000]
   java.lang.Thread.State: BLOCKED (on object monitor)
        at com.example.cloudbus.TestThread_WaitingTo.func(TestThread_WaitingTo.java:17)
        - waiting to lock <0x000000076d3ad6c0> (a java.lang.Object)
        at com.example.cloudbus.TestThread_WaitingTo.run(TestThread_WaitingTo.java:12)

"com.example.cloudbus.TestThread_WaitingOn" #16 prio=5 os_prio=0 tid=0x0000017b82bea000 nid=0x50cc in Object.wait() [0x00000024b29ff000]
   java.lang.Thread.State: TIMED_WAITING (on object monitor)
        at java.lang.Object.wait(Native Method)
        - waiting on <0x000000076d3b43e0> (a java.lang.Object)
        at com.example.cloudbus.TestThread_WaitingOn.func_waitingOn(TestThread_WaitingOn.java:22)
        at com.example.cloudbus.TestThread_WaitingOn.func(TestThread_WaitingOn.java:16)
        - locked <0x000000076d3b43e0> (a java.lang.Object)
        at com.example.cloudbus.TestThread_WaitingOn.run(TestThread_WaitingOn.java:11)

"com.example.cloudbus.TestThread_Locked" #15 prio=5 os_prio=0 tid=0x0000017b82bc6800 nid=0xb734 waiting on condition [0x00000024b28ff000]
   java.lang.Thread.State: TIMED_WAITING (sleeping)
        at java.lang.Thread.sleep(Native Method)
        at com.example.cloudbus.TestThread_Locked.func_longTime(TestThread_Locked.java:22)
        at com.example.cloudbus.TestThread_Locked.func(TestThread_Locked.java:17)
        - locked <0x000000076d3ad6c0> (a java.lang.Object)
        at com.example.cloudbus.TestThread_Locked.run(TestThread_Locked.java:12)