更新時間:2020-11-25 17:49:25 來源:動力節(jié)點 瀏覽1348次
線程是一個動態(tài)執(zhí)行的過程,線程也有“生老病死”的生命周期,線程的生命周期其實就是一個線程從創(chuàng)建到消亡的過程。對于有生命周期的事物,要學(xué)好它,思路非常簡單,只要能搞懂生命周期中各個節(jié)點的狀態(tài)轉(zhuǎn)換機制就可以了。
在Java語言中,線程的生命周期中要想確定一個線程的當(dāng)前狀態(tài),可調(diào)用getState方法。下面就借助getState方法來用實例分析線程的生命周期:
1.初始化
NEW表示線程創(chuàng)建了,但是還沒有開始執(zhí)行。
public class NewThread implements Runnable{
public static void main(String[] args) {
Runnable runnable = new NewThread();
Thread t = new Thread(runnable);
log.info(t.getState().toString());
}
@Override
public void run() {
}
}
上面的代碼將會輸出:
NEW
2.可運行
Runnable表示線程正在運轉(zhuǎn)狀態(tài)。包括正在運行和準(zhǔn)備運行兩種。
為什么這兩種都叫做Runnable呢?我們知道在多任務(wù)環(huán)境中,CPU的個數(shù)是有限的,所以任務(wù)都是輪循占有CPU來處理的,JVM中的線程調(diào)度器會為每個線程分配特定的執(zhí)行時間,當(dāng)執(zhí)行時間結(jié)束后,線程調(diào)度器將會釋放CPU,以供其他的Runnable線程執(zhí)行。
我們看一個Runnable的例子:
public class RunnableThread implements Runnable {
@Override
public void run() {
}
public static void main(String[] args) {
Runnable runnable = new RunnableThread();
Thread t = new Thread(runnable);
t.start();
log.info(t.getState().toString());
}
}
上面的代碼將會輸出:
RUNNABLE
3.已封鎖
BLOCKED表示線程正在等待資源鎖,而當(dāng)前該資源正在被其他線程占有。
我們舉個例子:
public class BlockThread implements Runnable {
@Override
public void run() {
loopResource();
}
public static synchronized void loopResource() {
while(true) {
//無限循環(huán)
}
}
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
Thread t1 = new Thread(new BlockThread());
Thread t2 = new Thread(new BlockThread());
t1.start();
t2.start();
Thread.sleep(1000);
log.info(t1.getState().toString());
log.info(t2.getState().toString());
System.exit(0);
}
}
上面的示例中,由于t1是無限循環(huán),將會一直占有資源鎖,導(dǎo)致t2無法獲取資源鎖,從而處于BLOCKED狀態(tài)。
我們會得到如下結(jié)果:
12:40:11.710 [main] INFO com.flydean.BlockThread - RUNNABLE
12:40:11.713 [main] INFO com.flydean.BlockThread - BLOCKED
4.等候
WAITING狀態(tài)表示線程正在等待其他的線程執(zhí)行特定的操作。有以下方法可以導(dǎo)致線程處于WAITTING狀態(tài):
object.wait()
thread.join()
LockSupport.park()
其中1,2方法不需要預(yù)期時間參數(shù)。
我們看下使用的例子:
public class WaitThread implements Runnable{
public static Thread t1;
@Override
public void run() {
Thread t2 = new Thread(()->{
try {
Thread.sleep(10000);
} catch (InterruptedException e) {
Thread.currentThread().interrupt();
log.error("Thread interrupted", e);
}
log.info("t1"+t1.getState().toString());
});
t2.start();
try {
t2.join();
} catch (InterruptedException e) {
Thread.currentThread().interrupt();
log.error("Thread interrupted", e);
}
log.info("t2"+t2.getState().toString());
}
public static void main(String[] args) {
t1 = new Thread(new WaitThread());
t1.start();
}
}
在這個例子中,我們調(diào)用的t2.join(),這導(dǎo)致調(diào)用它的t1線程處于WAITTING狀態(tài)。
我們看下輸出結(jié)果:
12:44:12.958 [Thread-1] INFO com.flydean.WaitThread - t1 WAITING
12:44:12.964 [Thread-0] INFO com.flydean.WaitThread - t2 TERMINATED
TIMED_WAITING
TIMED_WAITING狀態(tài)表示在一個有限的時間等待其他線程執(zhí)行特定的某些操作。
java中有5中方式來達(dá)到這種狀態(tài):
thread.sleep(長毫秒)
wait(int timeout)或者wait(int timeout,int nanos)
thread.join(長毫秒)
LockSupport.parkNanos
LockSupport.parkUntil
我們舉個例子:
public class TimedWaitThread implements Runnable{
@Override
public void run() {
try {
Thread.sleep(5000);
} catch (InterruptedException e) {
Thread.currentThread().interrupt();
log.error("Thread interrupted", e);
}
}
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
TimedWaitThread obj1 = new TimedWaitThread();
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().toString());
}
}
上面的例子中我們調(diào)用了Thread.sleep(5000)來讓線程處于TIMED_WAITING狀態(tài)。
看下輸出:
12:58:02.706 [main] INFO com.flydean.TimedWaitThread - TIMED_WAITING
那么問題來了,TIMED_WAITING和WAITTING有什么區(qū)別呢?
TIMED_WAITING如果在給定的時間沒有等到其他線程的特定操作,則被喚醒,從而進(jìn)入爭奪資源鎖的狀態(tài),如果能夠獲取到鎖,則變成Runnable狀態(tài),如果獲取不到鎖,則變?yōu)樽兂葿LOCKED狀態(tài)。
5.已終止
TERMINATED表示線程已經(jīng)執(zhí)行完畢。
public class TerminatedThread implements Runnable{
@Override
public void run() {
}
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
Thread t1 = new Thread(new TerminatedThread());
t1.start();
// The following sleep method will give enough time for
// thread t1 to complete
Thread.sleep(1000);
log.info(t1.getState().toString());
}
}
輸出結(jié)果:
13:02:38.868 [main] INFO com.flydean.TerminatedThread - TERMINATED
理解Java線程的生命周期及各種狀態(tài)對于診斷多線程 Bug 非常有幫助,多線程程序很難調(diào)試,出了 Bug 基本上都是靠日志,靠線程 dump 來跟蹤問題,分析線程 dump 的一個基本功就是分析線程狀態(tài),大部分的死鎖、饑餓、活鎖問題都需要跟蹤分析線程的狀態(tài)。關(guān)于這方面的詳細(xì)講解可以參考本站的Java多線程教程,里面對此舉出了大量的實例供我們學(xué)習(xí)論證。