前言：

在本文中，我們將詳細(xì)討論Java中的一個(gè)核心概念——線程的生命周期。我們將使用一個(gè)快速的圖解，當(dāng)然還有實(shí)用的代碼片段來(lái)更好地理解線程執(zhí)行期間的這些狀態(tài)。

Java多線程

在Java語(yǔ)言中，多線程是由線程的核心概念驅(qū)動(dòng)的。線程在其生命周期中會(huì)經(jīng)歷各種狀態(tài)：

Java中線程的生命周期

java.lang.Thread類包含一個(gè)靜態(tài)枚舉，它定義了它的潛在狀態(tài)。在任何給定的時(shí)間點(diǎn)內(nèi)，線程只能處于以下狀態(tài)之一：

• NEW – 一個(gè)新創(chuàng)建的線程，尚未開始執(zhí)行
• RUNNABLE – 正在運(yùn)行或準(zhǔn)備執(zhí)行，但它正在等待資源分配
• BLOCKED – 等待獲取監(jiān)視器鎖以進(jìn)入或重新進(jìn)入同步塊/方法
• WAITING – 等待其他線程執(zhí)行特定操作，無(wú)任何時(shí)間限制
• TIMED_WAITING – 等待其他線程在指定時(shí)間段內(nèi)執(zhí)行特定操作
• TERMINATED – 已完成執(zhí)行

上圖涵蓋了所有這些狀態(tài)；現(xiàn)在讓我們?cè)敿?xì)討論其中的每一項(xiàng)。

NEW

新線程（或出生線程）是已創(chuàng)建但尚未啟動(dòng)的線程。在我們使用start（）方法啟動(dòng)它之前，它一直保持此狀態(tài)。

以下代碼段顯示了新創(chuàng)建的處于新狀態(tài)的線程：

Runnable runnable = new NewState();
Thread t = new Thread(runnable);
Log.info(t.getState());

由于我們尚未啟動(dòng)上述線程，因此方法t.getState（）會(huì)打印：

NEW

Runnable

當(dāng)我們創(chuàng)建了一個(gè)新線程并對(duì)其調(diào)用start（）方法時(shí)，它將從NEW狀態(tài)移動(dòng)到RUNNABLE狀態(tài)。處于此狀態(tài)的線程正在運(yùn)行或準(zhǔn)備運(yùn)行，但它們正在等待來(lái)自系統(tǒng)的資源分配。

在多線程環(huán)境中，線程調(diào)度程序（JVM的一部分）為每個(gè)線程分配固定的時(shí)間量。因此，它會(huì)運(yùn)行一段特定的時(shí)間，然后將控制權(quán)交給其他可運(yùn)行的線程。

例如，讓我們將t.start（）方法添加到前面的代碼中，并嘗試訪問(wèn)其當(dāng)前狀態(tài)：

Runnable runnable = new NewState();
Thread t = new Thread(runnable);
t.start();
Log.info(t.getState());

此代碼很可能返回以下輸出：

RUNNABLE

請(qǐng)注意：在本例中，并不總是保證在控件到達(dá)t.getState（）時(shí)，它仍處于可運(yùn)行狀態(tài)。

線程調(diào)度器可能會(huì)立即對(duì)其進(jìn)行調(diào)度，并可能完成執(zhí)行。在這種情況下，我們可能會(huì)得到不同的輸出。

Blocked

當(dāng)前沒(méi)有資格運(yùn)行的線程處于阻塞狀態(tài)。它在等待監(jiān)視器鎖定并嘗試訪問(wèn)被其他線程鎖定的代碼段時(shí)進(jìn)入此狀態(tài)。

讓我們嘗試重現(xiàn)這種狀態(tài)：

public class BlockedState {
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        Thread t1 = new Thread(new DemoThreadB());
        Thread t2 = new Thread(new DemoThreadB());
        t1.start();
        t2.start();
        
        Thread.sleep(1000);
        
        Log.info(t2.getState());
        System.exit(0);
    }
}
class DemoThreadB implements Runnable {
    @Override
    public void run() {
        commonResource();
    }
    
    public static synchronized void commonResource() {
        while(true) {
            // Infinite loop to mimic heavy processing
            // 't1' won't leave this method
            // when 't2' try to enter this
        }
    }
}

在此代碼中：

• 我們創(chuàng)建了兩個(gè)不同的線程—t1和t2
• t1啟動(dòng)并進(jìn)入synchronized commonResource（）方法；這意味著只有一個(gè)線程可以訪問(wèn)它；在當(dāng)前線程完成處理之前，將阻止嘗試訪問(wèn)此方法的所有其他后續(xù)線程進(jìn)一步執(zhí)行
• 當(dāng)t1進(jìn)入此方法時(shí)，它將保持在無(wú)限while循環(huán)中；這只是為了模擬繁重的處理，以便所有其他線程都無(wú)法進(jìn)入此方法
• 現(xiàn)在，當(dāng)我們啟動(dòng)t2時(shí)，它嘗試進(jìn)入commonResource（）方法，t1已經(jīng)訪問(wèn)了該方法，因此t2將保持在阻塞狀態(tài)

處于這種狀態(tài)，我們稱之為t2.getState（）并獲取輸出，如下所示：

BLOCKED

Waiting

線程在等待其他線程執(zhí)行特定操作時(shí)處于等待狀態(tài)。

根據(jù)JavaDocs，任何線程都可以通過(guò)調(diào)用以下三種方法中的任何一種進(jìn)入這種狀態(tài)：

• object.wait()
• thread.join()
• LockSupport.park()

請(qǐng)注意，在wait（）和join（）中，我們沒(méi)有定義任何超時(shí)時(shí)間，因?yàn)橄乱还?jié)將介紹該場(chǎng)景。

現(xiàn)在，讓我們嘗試重現(xiàn)這種狀態(tài)：

public class WaitingState implements Runnable {
    public static Thread t1;

    public static void main(String[] args) {
        t1 = new Thread(new WaitingState());
        t1.start();
    }
    public void run() {
        Thread t2 = new Thread(new DemoThreadWS());
        t2.start();

        try {
            t2.join();
        } catch (InterruptedException e) {
            Thread.currentThread().interrupt();
            Log.error("Thread interrupted", e);
        }
    }
}
class DemoThreadWS implements Runnable {
    public void run() {
        try {
            Thread.sleep(1000);
        } catch (InterruptedException e) {
            Thread.currentThread().interrupt();
            Log.error("Thread interrupted", e);
        }
        
        Log.info(WaitingState.t1.getState());
    }
}

讓我們討論一下我們?cè)谶@里做什么：

• 我們已經(jīng)創(chuàng)建并啟動(dòng)了t1
• t1創(chuàng)建t2并啟動(dòng)它
• 當(dāng)t2的處理繼續(xù)時(shí)，我們稱之為t2.join（），這會(huì)使t1處于等待狀態(tài)，直到t2完成執(zhí)行
• 因?yàn)?code>t1正在等待t2完成，所以我們調(diào)用t1.getState()來(lái)自t2

正如您所期望的那樣，這里的輸出是：

WAITING

Timed Waiting

當(dāng)線程等待另一個(gè)線程在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)執(zhí)行特定操作時(shí)，該線程處于TIMED_WAITING狀態(tài)。

根據(jù)JavaDocs，有五種方法可以將線程置于TIMED_WAITING狀態(tài)：

• thread.sleep(long millis)
• wait(int timeout) 或 wait(int timeout, int nanos)
• thread.join(long millis)
• LockSupport.parkNanos
• LockSupport.parkUntil

現(xiàn)在，讓我們嘗試快速重現(xiàn)這種狀態(tài)：

public class TimedWaitingState {
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        DemoThread obj1 = new DemoThread();
        Thread t1 = new Thread(obj1);
        t1.start();
        
        // The following sleep will give enough time for ThreadScheduler
        // to start processing of thread t1
        Thread.sleep(1000);
        Log.info(t1.getState());
    }
}
class DemoThread implements Runnable {
    @Override
    public void run() {
        try {
            Thread.sleep(5000);
        } catch (InterruptedException e) {
            Thread.currentThread().interrupt();
            Log.error("Thread interrupted", e);
        }
    }
}

這里，我們創(chuàng)建并啟動(dòng)了一個(gè)線程t1，該線程進(jìn)入睡眠狀態(tài)，超時(shí)時(shí)間為5秒；

輸出將為：

TIMED_WAITING

Terminated

這是死線程的狀態(tài)。當(dāng)它完成執(zhí)行或異常終止時(shí)，它處于終止?fàn)顟B(tài)。

讓我們?cè)谝韵率纠袊L試實(shí)現(xiàn)此狀態(tài)：

public class TerminatedState implements Runnable {
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        Thread t1 = new Thread(new TerminatedState());
        t1.start();
        // The following sleep method will give enough time for 
        // thread t1 to complete
        Thread.sleep(1000);
        Log.info(t1.getState());
    }
    
    @Override
    public void run() {
        // No processing in this block
    }
}

在這里，雖然我們已經(jīng)啟動(dòng)了線程t1，但它是下一個(gè)語(yǔ)句Thread.sleep(1000)為t1提供了足夠的時(shí)間來(lái)完成，因此該程序?yàn)槲覀兲峁┤缦螺敵觯?/p>

TERMINATED

除了線程狀態(tài)之外，我們還可以檢查isAlive（）方法以確定線程是否處于活動(dòng)狀態(tài)。例如，如果我們?cè)诖司€程上調(diào)用isAlive（）方法：

Assert.assertFalse(t1.isAlive());

結(jié)論

在本文中，我們學(xué)習(xí)了Java中線程的生命周期。我們查看了線程定義的所有六個(gè)狀態(tài)。陳述enum并用快速示例再現(xiàn)它們。雖然代碼片段在幾乎每臺(tái)機(jī)器上都會(huì)給出相同的輸出，但在某些例外情況下，我們可能會(huì)得到一些不同的輸出，因?yàn)闊o(wú)法確定線程調(diào)度器的確切行為。

到此這篇關(guān)于Java中的線程生命周期核心概念的文章就介紹到這了,更多相關(guān)Java線程生命周期內(nèi)容請(qǐng)搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家！

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