Java線(xiàn)程的6種狀態(tài)及切換教程
Java中線(xiàn)程的狀態(tài)分為6種。
1. 初始(NEW) :新創(chuàng)建了一個(gè)線(xiàn)程對(duì)象,但還沒(méi)有調(diào)用start()方法。
2.運(yùn)行(RUNNABLE) :Java線(xiàn)程中將就緒(ready)和運(yùn)行中(running)兩種狀態(tài)籠統(tǒng)的稱(chēng)為“運(yùn)行”。線(xiàn)程對(duì)象創(chuàng)建后,其他線(xiàn)程(比如main線(xiàn)程)調(diào)用了該對(duì)象的start()方法。該狀態(tài)的線(xiàn)程位于可運(yùn)行線(xiàn)程池中,等待被線(xiàn)程調(diào)度選中,獲取CPU的使用權(quán),此時(shí)處于就緒狀態(tài)(ready)。就緒狀態(tài)的線(xiàn)程在獲得CPU時(shí)間片后變?yōu)檫\(yùn)行中狀態(tài)(running)。
3. 阻塞(BLOCKED) :表示線(xiàn)程阻塞于鎖。
4. 等待(WAITING) :進(jìn)入該狀態(tài)的線(xiàn)程需要等待其他線(xiàn)程做出一些特定動(dòng)作(通知或中斷)。
5. 超時(shí)等待(TIMED_WAITING) :該狀態(tài)不同于WAITING,它可以在指定的時(shí)間后自行返回。
6.終止(TERMINATED) :表示該線(xiàn)程已經(jīng)執(zhí)行完畢。
這6種狀態(tài)定義在Thread類(lèi)的State枚舉中,可查看源碼進(jìn)行一一對(duì)應(yīng)。
一、線(xiàn)程的狀態(tài)圖

二、狀態(tài)詳細(xì)說(shuō)明
2.1. 初始狀態(tài)(NEW)
實(shí)現(xiàn)Runnable接口和繼承Thread可以得到一個(gè)線(xiàn)程類(lèi),new一個(gè)實(shí)例出來(lái),線(xiàn)程就進(jìn)入了初始狀態(tài)。
2.2. 就緒狀態(tài)(RUNNABLE之READY)
- 就緒狀態(tài)只是說(shuō)你資格運(yùn)行,調(diào)度程序( Cpu )沒(méi)有挑選到你,你就永遠(yuǎn)是就緒狀態(tài)。
- 調(diào)用線(xiàn)程的start()方法,此線(xiàn)程進(jìn)入就緒狀態(tài)。
- 當(dāng)前線(xiàn)程sleep()方法結(jié)束,其他線(xiàn)程join()結(jié)束,等待用戶(hù)輸入完畢,某個(gè)線(xiàn)程拿到對(duì)象鎖,這些線(xiàn)程也將進(jìn)入就緒狀態(tài)。
- 當(dāng)前線(xiàn)程時(shí)間片用完了,調(diào)用當(dāng)前線(xiàn)程的yield()方法,當(dāng)前線(xiàn)程進(jìn)入就緒狀態(tài)。
- 鎖池里的線(xiàn)程拿到對(duì)象鎖后,進(jìn)入就緒狀態(tài)。
2.3. 運(yùn)行中狀態(tài)(RUNNABLE之RUNNING)
線(xiàn)程調(diào)度程序從可運(yùn)行池中選擇一個(gè)線(xiàn)程作為當(dāng)前線(xiàn)程時(shí)線(xiàn)程所處的狀態(tài)。這也是線(xiàn)程進(jìn)入運(yùn)行狀態(tài)的唯一的一種方式。
3. 阻塞狀態(tài)(BLOCKED)
阻塞狀態(tài)是線(xiàn)程阻塞在進(jìn)入synchronized關(guān)鍵字修飾的方法或代碼塊(獲取鎖)時(shí)的狀態(tài)。
4. 等待(WAITING)
處于這種狀態(tài)的線(xiàn)程不會(huì)被分配CPU執(zhí)行時(shí)間,它們要等待被顯式地喚醒,否則會(huì)處于無(wú)限期等待的狀態(tài)。
5. 超時(shí)等待(TIMED_WAITING)
處于這種狀態(tài)的線(xiàn)程不會(huì)被分配CPU執(zhí)行時(shí)間,不過(guò)無(wú)須無(wú)限期等待被其他線(xiàn)程顯示地喚醒,在達(dá)到一定時(shí)間后它們會(huì)自動(dòng)喚醒。
6. 終止?fàn)顟B(tài)(TERMINATED)
當(dāng)線(xiàn)程的run()方法完成時(shí),或者主線(xiàn)程的main()方法完成時(shí),我們就認(rèn)為它終止了。這個(gè)線(xiàn)程對(duì)象也許是活的,但是它已經(jīng)不是一個(gè)單獨(dú)執(zhí)行的線(xiàn)程。線(xiàn)程一旦終止了,就不能復(fù)生。
在一個(gè)終止的線(xiàn)程上調(diào)用start()方法,會(huì)拋出java.lang.IllegalThreadStateException異常。
三、等待隊(duì)列
調(diào)用obj的wait(), notify()方法前,必須獲得obj鎖,也就是必須寫(xiě)在synchronized(obj) 代碼段內(nèi)。
與等待隊(duì)列相關(guān)的步驟和圖

- 線(xiàn)程1獲取對(duì)象A的鎖,正在使用對(duì)象A。
- 線(xiàn)程1調(diào)用對(duì)象A的wait()方法。
- 線(xiàn)程1釋放對(duì)象A的鎖,并馬上進(jìn)入等待隊(duì)列。
- 鎖池里面的對(duì)象爭(zhēng)搶對(duì)象A的鎖。
- 線(xiàn)程5獲得對(duì)象A的鎖,進(jìn)入synchronized塊,使用對(duì)象A。
- 線(xiàn)程5調(diào)用對(duì)象A的notifyAll()方法,喚醒所有線(xiàn)程,所有線(xiàn)程進(jìn)入同步隊(duì)列。若線(xiàn)程5調(diào)用對(duì)象A的notify()方法,則喚醒一個(gè)線(xiàn)程,不知道會(huì)喚醒誰(shuí),被喚醒的那個(gè)線(xiàn)程進(jìn)入同步隊(duì)列。
- notifyAll()方法所在synchronized結(jié)束,線(xiàn)程5釋放對(duì)象A的鎖。
- 同步隊(duì)列的線(xiàn)程爭(zhēng)搶對(duì)象鎖,但線(xiàn)程1什么時(shí)候能搶到就不知道了。
四、同步隊(duì)列狀態(tài)
- 當(dāng)前線(xiàn)程想調(diào)用對(duì)象A的同步方法時(shí),發(fā)現(xiàn)對(duì)象A的鎖被別的線(xiàn)程占有,此時(shí)當(dāng)前線(xiàn)程進(jìn)入同步隊(duì)列。簡(jiǎn)言之,同步隊(duì)列里面放的都是想爭(zhēng)奪對(duì)象鎖的線(xiàn)程。
- 當(dāng)一個(gè)線(xiàn)程1被另外一個(gè)線(xiàn)程2喚醒時(shí),1線(xiàn)程進(jìn)入同步隊(duì)列,去爭(zhēng)奪對(duì)象鎖。
- 同步隊(duì)列是在同步的環(huán)境下才有的概念,一個(gè)對(duì)象對(duì)應(yīng)一個(gè)同步隊(duì)列。
- 線(xiàn)程等待時(shí)間到了或被notify/notifyAll喚醒后,會(huì)進(jìn)入同步隊(duì)列競(jìng)爭(zhēng)鎖,如果獲得鎖,進(jìn)入RUNNABLE狀態(tài),否則進(jìn)入BLOCKED狀態(tài)等待獲取鎖。

五、幾個(gè)方法的比較
- Thread.sleep(long millis),一定是當(dāng)前線(xiàn)程調(diào)用此方法,當(dāng)前線(xiàn)程進(jìn)入TIMED_WAITING狀態(tài),但不釋放對(duì)象鎖,millis后線(xiàn)程自動(dòng)蘇醒進(jìn)入就緒狀態(tài)。作用:給其它線(xiàn)程執(zhí)行機(jī)會(huì)的最佳方式。
- Thread.yield(),一定是當(dāng)前線(xiàn)程調(diào)用此方法,當(dāng)前線(xiàn)程放棄獲取的CPU時(shí)間片,但不釋放鎖資源,由運(yùn)行狀態(tài)變?yōu)榫途w狀態(tài),讓OS再次選擇線(xiàn)程。 作用:讓相同優(yōu)先級(jí)的線(xiàn)程輪流執(zhí)行,但并不保證一定會(huì)輪流執(zhí)行。實(shí)際中無(wú)法保證yield()達(dá)到讓步目的,因?yàn)樽尣降木€(xiàn)程還有可能被線(xiàn)程調(diào)度程序再次選中。Thread.yield()不會(huì)導(dǎo)致阻塞。該方法與sleep()類(lèi)似,只是不能由用戶(hù)指定暫停多長(zhǎng)時(shí)間。
- thread.join()/thread.join(long millis),當(dāng)前線(xiàn)程里調(diào)用其它線(xiàn)程t的join方法,當(dāng)前線(xiàn)程進(jìn)入WAITING/TIMED_WAITING狀態(tài),當(dāng)前線(xiàn)程不會(huì)釋放已經(jīng)持有的對(duì)象鎖。線(xiàn)程t執(zhí)行完畢或者millis時(shí)間到,當(dāng)前線(xiàn)程一般情況下進(jìn)入RUNNABLE狀態(tài),也有可能進(jìn)入BLOCKED狀態(tài)(因?yàn)閖oin是基于wait實(shí)現(xiàn)的)。
- Object.wait(),當(dāng)前線(xiàn)程調(diào)用對(duì)象的wait()方法,當(dāng)前線(xiàn)程釋放對(duì)象鎖,進(jìn)入等待隊(duì)列。依靠notify()/notifyAll()喚醒或者wait(long timeout) timeout時(shí)間到自動(dòng)喚醒。
- Object.notify()喚醒在此對(duì)象監(jiān)視器上等待的單個(gè)線(xiàn)程,選擇是任意性的。notifyAll()喚醒在此對(duì)象監(jiān)視器上等待的所有線(xiàn)程。
- LockSupport.park()/LockSupport.parkNanos(long nanos),LockSupport.parkUntil(long deadlines), 當(dāng)前線(xiàn)程進(jìn)入WAITING/TIMED_WAITING狀態(tài)。對(duì)比wait方法,不需要獲得鎖就可以讓線(xiàn)程進(jìn)入WAITING/TIMED_WAITING狀態(tài),需要通過(guò)LockSupport.unpark(Thread thread)喚醒。
六 創(chuàng)建線(xiàn)程的幾種方式
Thread
線(xiàn)程運(yùn)行的過(guò)程會(huì)產(chǎn)生很多信息,這些信息都保存在Thread類(lèi)中的成員變量里面,常見(jiàn)的有:
a.線(xiàn)程的ID是唯一標(biāo)識(shí)getId()
b.線(xiàn)程的名稱(chēng):getName(),如果不設(shè)置線(xiàn)程名稱(chēng)默認(rèn)為“Thread-xx”
c.線(xiàn)程的優(yōu)先級(jí):getPriority,線(xiàn)程優(yōu)先級(jí)從1-10,其中數(shù)字越大表示優(yōu)先級(jí)別越高,同時(shí)獲得JVM調(diào)度執(zhí)行的可能性越大,JDK內(nèi)置了三種常見(jiàn)的狀態(tài):
`//最小優(yōu)先級(jí) public final static int MIN_PRIORITY = 1; //一般優(yōu)先級(jí) public final static int NORM_PRIORITY = 5; //最大優(yōu)先級(jí) public final static int MAX_PRIORITY = 10;`
一般不推薦設(shè)置線(xiàn)程的優(yōu)先級(jí),如果進(jìn)行設(shè)置了非法的優(yōu)先級(jí)程序就會(huì)出現(xiàn)IllegalArgumentException異常。
創(chuàng)建線(xiàn)程方式一:
繼承Thread類(lèi)。
步驟:
1,定義一個(gè)類(lèi)繼承Thread類(lèi)。
2,覆蓋Thread類(lèi)中的run方法。
3,直接創(chuàng)建Thread的子類(lèi)對(duì)象創(chuàng)建線(xiàn)程。
4,調(diào)用start方法開(kāi)啟線(xiàn)程并調(diào)用線(xiàn)程的任務(wù)run方法執(zhí)行。
可以通過(guò)Thread的getName獲取線(xiàn)程的名稱(chēng) Thread-編號(hào)(從0開(kāi)始)
主線(xiàn)程的名字就是main。
class Demo extends Thread
{
/**
*線(xiàn)程名稱(chēng)
*/
private String name;
Demo(String name)
{
//父類(lèi)構(gòu)造函數(shù),改線(xiàn)程的名稱(chēng)
super(name);
//this.name = name;
}
//***run方法中定義就是線(xiàn)程要運(yùn)行的任務(wù)代碼。***
public void run()
{
for(int x=0; x<10; x++)
{
//for(int y=-9999999; y<999999999; y++){}
System.out.println(name+"....x="+x+".....name="+Thread.currentThread().getName());
}
}
}
class ThreadDemo2
{
public static void main(String[] args)
{
Demo d1 = new Demo("旺財(cái)");
Demo d2 = new Demo("xiaoqiang");
d1.start();//開(kāi)啟線(xiàn)程,調(diào)用run方法。
d2.start();
System.out.println("over...."+Thread.currentThread().getName());
}
}
創(chuàng)建線(xiàn)程方式二
當(dāng)該類(lèi)有自己父類(lèi)的時(shí)候,通過(guò)實(shí)現(xiàn)Runnable接口,覆蓋run方法。(常用)
步驟:
1,定義類(lèi)實(shí)現(xiàn)Runnable接口。
2,覆蓋接口中的run方法,將線(xiàn)程的任務(wù)代碼封裝到run方法中。
3,通過(guò)Thread類(lèi)創(chuàng)建線(xiàn)程對(duì)象,并將Runnable接口的子類(lèi)對(duì)象作為T(mén)hread類(lèi)的構(gòu)造函數(shù)的參數(shù)進(jìn)行傳遞。
為什么?因?yàn)榫€(xiàn)程的任務(wù)都封裝在Runnable接口子類(lèi)對(duì)象的run方法中。
所以要在線(xiàn)程對(duì)象創(chuàng)建時(shí)就必須明確要運(yùn)行的任務(wù)。
思想:將線(xiàn)程的任務(wù)通過(guò)Runnable接口封裝成了對(duì)象。
4,調(diào)用線(xiàn)程對(duì)象的start方法開(kāi)啟線(xiàn)程。
實(shí)現(xiàn)Runnable接口的好處:
1,將線(xiàn)程的任務(wù)從線(xiàn)程的子類(lèi)中分離出來(lái),進(jìn)行了單獨(dú)的封裝,按照面向?qū)ο蟮乃枷雽⑷蝿?wù)封裝成對(duì)象。
2,避免了java單繼承的局限性。
//extends Fu
//準(zhǔn)備擴(kuò)展Demo類(lèi)的功能,讓其中的內(nèi)容可以作為線(xiàn)程的任務(wù)執(zhí)行。
//通過(guò)接口的形式完成。
class Demo implements Runnable{
public void run()
{
show();
}
public void show()
{
for(int x=0; x<20; x++)
{
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"....."+x);
}
}
}
class ThreadDemo
{
public static void main(String[] args)
{
Demo d = new Demo();
Thread t1 = new Thread(d);
Thread t2 = new Thread(d);
t1.start();
t2.start();
}
}
創(chuàng)建線(xiàn)程方式三
實(shí)現(xiàn)Callable接口
與使用Runnable相比, Callable功能更強(qiáng)大些
1 相比run()方法,可以有返回值
2 方法可以?huà)伋霎惓?/p>
3 支持泛型的返回值
4 需要借助FutureTask類(lèi),比如獲取返回結(jié)果
Future接口
1 可以對(duì)具體Runnable、Callable任務(wù)的執(zhí)行結(jié)果進(jìn)行取消、查詢(xún)是
否完成、獲取結(jié)果等。
2 FutrueTask是Futrue接口的唯一的實(shí)現(xiàn)類(lèi)
3 FutureTask 同時(shí)實(shí)現(xiàn)了Runnable, Future接口。它既可以作為 Runnable被線(xiàn)程執(zhí)行,又可以作為Future得到Callable的返回值
//1.創(chuàng)建一個(gè)實(shí)現(xiàn)Callable的實(shí)現(xiàn)類(lèi)
class Stu implements Callable {
//2.實(shí)現(xiàn)call方法,將此線(xiàn)程需要執(zhí)行的操作生命c(diǎn)all()中
@Override
public Object call() throws Exception {
int sum=0;
for (int i = 1; i <=100; i++) {
if(i % 2 == 0){
System.out.println(i);
sum += i;
}
}
return sum;
}
}
public class Bank {
public static void main(String[] args) {
//3.創(chuàng)建Callable接口實(shí)現(xiàn)類(lèi)的對(duì)象
Stu stu = new Stu();
//4.將此Callable接口實(shí)現(xiàn)類(lèi)的對(duì)象作為傳遞到FutureTask構(gòu)造器中,創(chuàng)建FutureTask的對(duì)象
FutureTask futureTask = new FutureTask(stu);
//5.FutureTask的對(duì)象作為參數(shù)傳遞到Thread類(lèi)的構(gòu)造器中創(chuàng)建Thread,并調(diào)用start()
new Thread(futureTask).start();
try {
Object sum = futureTask.get();
System.out.println("總和為"+sum);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
} catch (ExecutionException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
創(chuàng)建線(xiàn)程方式四
使用線(xiàn)程池
背景:經(jīng)常創(chuàng)建和銷(xiāo)毀、使用量特別大的資源,比如并發(fā)情況下的線(xiàn)程, 對(duì)性能影響很大。
思路:提前創(chuàng)建好多個(gè)線(xiàn)程,放入線(xiàn)程池中,使用時(shí)直接獲取,使用完 放回池中??梢员苊忸l繁創(chuàng)建銷(xiāo)毀、實(shí)現(xiàn)重復(fù)利用。類(lèi)似生活中的公共交 通工具。
好處:
1提高響應(yīng)速度(減少了創(chuàng)建新線(xiàn)程的時(shí)間);
2降低資源消耗(重復(fù)利用線(xiàn)程池中線(xiàn)程,不需要每次都創(chuàng)建);
3便于線(xiàn)程管理;
corePoolSize:核心池的大小
maximumPoolSize:最大線(xiàn)程數(shù)
keepAliveTime:線(xiàn)程沒(méi)有任務(wù)時(shí)最多保持多長(zhǎng)時(shí)間后會(huì)終止
//創(chuàng)建并使用多線(xiàn)程的第四種方法:使用線(xiàn)程池
class MyThread implements Runnable {
@Override
public void run() {
for (int i = 1; i <= 100; i++) {
if(i % 2 ==0){
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ":" + i);
}
}
}
}
public class ThreadPool {
public static void main(String[] args) {
// 1.提供指定線(xiàn)程的數(shù)量
ExecutorService service = Executors.newFixedThreadPool(10);
//設(shè)置線(xiàn)程的屬性
ThreadPoolExecutor service1= (ThreadPoolExecutor) service;
//service1.setMaximumPoolSize(15);
//service1.setCorePoolSize();*/
// 2.將Runnable實(shí)現(xiàn)類(lèi)的對(duì)象作為形參傳遞給ExecutorService的submit()方法中,開(kāi)啟線(xiàn)程
// 并執(zhí)行相關(guān)的run()
service.execute(new MyThread());//適用于Runnable
//service.submit();適用于Callable
// 3.結(jié)束線(xiàn)程的使用
service.shutdown();
}
}
總結(jié)
到此這篇關(guān)于Java線(xiàn)程的6種狀態(tài)及切換的文章就介紹到這了,更多相關(guān)Java線(xiàn)程狀態(tài)及切換內(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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