Java 线程

一、线程状态

6个状态定义：@see java.lang.Thread.State

• New：初始状态，线程刚创建，但未启动。
• Runnable：运行状态，线程正在运行；亦可以是可运行的线程状态，等待CPU调度。
• Blocked：阻塞状态，线程阻塞等待监视器锁定的线程状态，处于synchronized同步代码块或方法中被阻塞。
• Waiting：等待状态。下列不带超时的方式：
  • Object.wait、Thread.join、LockSupport.park
• Timed Waiting：超时等待状态，线程等待其他线程的通知，超时后自动唤醒。
  • Thread.sleep(long)、Object.wait(long)、Thread.join(long)、LockSupport.parkNanos、LockSupport.parkUntil
• Terminated：终止状态，线程正常完成执行或者出现异常。

1.1 状态切换图

stateDiagram-v2
    direction LR

    state "New（新线程）" as N
    state "Runnable（可运行状态）" as R
    state "Blocked（阻塞状态）" as B
    state "Waiting（等待状态）" as W
    state "Timed Waiting（定时等待）" as TW
    state "Terminated（终止）" as T

    N --> R: 开始
    R --> B: 等待锁
    B --> R: 已拿到锁
    R --> W: 等待其他线程的通知
    W --> R: 收到通知，继续执行
    R --> TW: 有超时时间的等待其他线程的通知
    TW --> R: 等待超时、或者收到通知，继续执行
    R --> T: 执行结束

1.2 示例

public static void main(String[] args) throws Exception {
    // 第一种状态切换 - 新建 -> 运行 -> 终止
    System.out.println("#######第一种状态切换  - 新建 -> 运行 -> 终止################################");
    Thread thread1 = new Thread(new Runnable() {
        @Override
        public void run() {
            System.out.println("thread1当前状态：" + Thread.currentThread().getState().toString());
            System.out.println("thread1 执行了");
        }
    });
    System.out.println("没调用start方法，thread1当前状态：" + thread1.getState().toString());
    thread1.start();
    Thread.sleep(2000L); // 等待thread1执行结束，再看状态
    System.out.println("等待两秒，再看thread1当前状态：" + thread1.getState().toString());
    // thread1.start(); TODO 注意，线程终止之后，再进行调用，会抛出IllegalThreadStateException异常

    System.out.println();
    System.out.println("############第二种：新建 -> 运行 -> 等待 -> 运行 -> 终止(sleep方式)###########################");
    Thread thread2 = new Thread(new Runnable() {
        @Override
        public void run() {
            try {
                // 将线程2移动到等待状态，1500后自动唤醒
                Thread.sleep(1500);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            System.out.println("thread2当前状态：" + Thread.currentThread().getState().toString());
            System.out.println("thread2 执行了");
        }
    });
    System.out.println("没调用start方法，thread2当前状态：" + thread2.getState().toString());
    thread2.start();
    System.out.println("调用start方法，thread2当前状态：" + thread2.getState().toString());
    Thread.sleep(200L); // 等待200毫秒，再看状态
    System.out.println("等待200毫秒，再看thread2当前状态：" + thread2.getState().toString());
    Thread.sleep(3000L); // 再等待3秒，让thread2执行完毕，再看状态
    System.out.println("等待3秒，再看thread2当前状态：" + thread2.getState().toString());

    System.out.println();
    System.out.println("############第三种：新建 -> 运行 -> 阻塞 -> 运行 -> 终止###########################");
    Thread thread3 = new Thread(new Runnable() {
        @Override
        public void run() {
            synchronized (DemoThread.class) {
                System.out.println("thread3当前状态：" + Thread.currentThread().getState().toString());
                System.out.println("thread3 执行了");
            }
        }
    });
    synchronized (DemoThread.class) {
        System.out.println("没调用start方法，thread3当前状态：" + thread3.getState().toString());
        thread3.start();
        System.out.println("调用start方法，thread3当前状态：" + thread3.getState().toString());
        Thread.sleep(200L); // 等待200毫秒，再看状态
        System.out.println("等待200毫秒，再看thread3当前状态：" + thread3.getState().toString());
    }
    Thread.sleep(3000L); // 再等待3秒，让thread3执行完毕，再看状态
    System.out.println("等待3秒，让thread3抢到锁，再看thread3当前状态：" + thread2.getState().toString());
}
// 执行结果：

// #######第一种状态切换  - 新建 -> 运行 -> 终止################################
// 没调用start方法，thread1当前状态：NEW
// thread1当前状态：RUNNABLE
// thread1 执行了
// 等待两秒，再看thread1当前状态：TERMINATED

// ############第二种：新建 -> 运行 -> 等待 -> 运行 -> 终止(sleep方式)###########################
// 没调用start方法，thread2当前状态：NEW
// 调用start方法，thread2当前状态：RUNNABLE
// 等待200毫秒，再看thread2当前状态：TIMED_WAITING
// thread2当前状态：RUNNABLE
// thread2 执行了
// 等待3秒，再看thread2当前状态：TERMINATED

// ############第三种：新建 -> 运行 -> 阻塞 -> 运行 -> 终止###########################
// 没调用start方法，thread3当前状态：NEW
// 调用start方法，thread3当前状态：RUNNABLE
// 等待200毫秒，再看thread3当前状态：BLOCKED
// thread3当前状态：RUNNABLE
// thread3 执行了
// 等待3秒，让thread3抢到锁，再看thread3当前状态：TERMINATED