Java并发编程艺术 - 多线程状态

6种状态

线程可以有如下6种状态:

  • New (新创建)
  • Runnable (可运行)
  • Blocked (被阻塞)
  • Waiting (等待)
  • Timed waiting (计时等待)
  • Terminated (被终止)

要确定一个线程的当前状态, 可调用 getState 方法。

新创建线程

当用new操作符创建一个新线程时,如newThread(r),该线程还没有开始运行。这意味着它的状态是new。

当一个线程处于新创建状态时,程序还没有开始运行线程中的代码。在线程运行之前还有一些基础工作要做。

可运行线程

一旦调用start方法, 线程处于runnable状态。一个可运行的线桿可能正在运行也可能没有运行, 这取决于操作系统给线程提供运行的时间。

一旦一个线程开始运行,它不必始终保持运行。事实上,运行中的线程被中断,目的是为了让其他线程获得运行机会。线程调度的细节依赖于操作系统提供的服务。

抢占式调度系统给每一个可运行线程一个时间片来执行任务。当时间片用完,操作系统剥夺该线程的运行权,并给另一个线程运行机会。当选择下一个线程时,操作系统考虑线程的优先级。

现在所有的桌面以及服务器操作系统都使用抢占式调度。但是,像手机这样的小型设备可能使用协作式调度。在这样的设备中,一个线程只有在调用yield方法、或者被阻塞或等待时,线程才失去控制权。
在具有多个处理器的机器上,每一个处理器运行一个线程, 可以有多个线程并行运行。 当然, 如果线程的数目多于处理器的数目, 调度器依然采用时间片机制。
记住, 在任何给定时刻, 二个可运行的线程可能正在运行也可能没有运行(这就是为什 么将这个状态称为可运行而不是运行 。)

被阻塞线程和等待线程

当线程处于被阻塞或等待状态时,它暂时不活动。它不运行任何代码且消耗最少的资源。直到线程调度器重新激活它。细节取决于它是怎样达到非活动状态的。

  • 当一个线程试图获取一个内部的对象锁而该锁被其他线程持有,则该线程进人阻塞状态。当所有其他线程释放该锁,并且线程调度器允许本线程持有它的时候,该线程将变成非阻塞状态。

  • 当线程等待另一个线程通知调度器一个条件时,它自己进入等待状态。在调用Object.wait方法或Thread.join方法,或者是等待Lock或Condition时,就会出现这种情况。实际上,被阻塞状态与等待状态是有很大不同的。

有几个方法有一个超时参数。 调用它们导致线程进人计时等待(timed waiting)状态。这一状态将一直保持到超时期满或者接收到适当的通知。带有超时参数的方法有 Thread.sleep 和Object.wait、Thread.join、Lock,tryLock 以及Condition.await 的计时版。

线程可以具有的状态以及从一个状态到另一个状态可能的转换。当一个线程被阻塞或等待时(或终止时,) 另一个线程被调度为运行状态。当一个线程被重新激活(例如,因为超时期满或成功地获得了一个锁),调度器检查它是否具有比当前运行线程更高的优先级。如果是这样,调度器从当前运行线程中挑选一个,剥夺其运行权,选择一个新的线程运行。

被终止的线程

线程因如下两个原因之一而被终止:

  • 因为run方法正常退出而自然死亡。
  • 因为一个没有捕获的异常终止了run方法而意外死亡。
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本文标题:Java并发编程艺术 - 多线程状态

文章作者:Perkins

发布时间:2019年09月10日

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