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并发编程学习(7) —— 线程的生命周期

分类: 文章 • 2024-09-18 21:13:22

通常的线程生命周期

在编程世界中，很多东西都有它的生命周期，都会经历“生老病死”，线程也是。
线程一共有以下几种状态：初始状态、可运行状态、运行状态、休眠状态、终止状态。

  1. 初始状态：线程已创建但还不被允许分配CPU。在操作系统上线程还没有真正的创建。
  2. 可运行状态：线程可以分配CPU，同时意味着线程真正的创建成功。
  3. 运行状态：当有空闲的CPU时，操作系统会将其分配给一个可运行状态下的线程，获得CPU分配的线程会由可运行状态转为运行状态。
  4. 休眠状态：当线程执行到某个地方，需要等待或调用阻塞的API，就会释放CPU使用权，从运行状态转为休眠状态。休眠结束会转为可运行状态。
  5. 终止状态：当线程执行完或出现异常就会转为终止状态。终止状态的线程意味着生命周期结束。

具体可参考以下线程状态图：

并发编程学习(7) —— 线程的生命周期
线程状态图

JAVA中线程生命周期

与通用线程的生命周期不同，JAVA中的线程状态更加丰富一点，一共有以下六种状态：

  1. NEW（初始状态）
  2. RUNNABLE（可运行状态/运行状态）
  3. BLOCKED(阻塞状态)
  4. WAITING(无限等待)
  5. TIME_WAITING(有限时间等待)
  6. TERMINATED(终止状态)

可以看到，通用线程生命周期得可运行状态和运行状态合并成一个RUNNABLE状态，而BLOCK、WAITING和TIME_WAITING则属于休眠状态，当线程处于这三种状态之一就代表该线程没有CPU得使用权，可以参考下面得JAVA线程状态图：
并发编程学习(7) —— 线程的生命周期
那么这些状态是如何转换的呢？下面一一介绍：

RUNNABLE转BLOCK

这个比较好理解，一般只有等待synchronized隐式锁的时候才会由RUNNABLE转为BLOCK。

RUNNABLE转WAITING、TIME_WAITING

这里有三种情况：

  1. 调用Thread.join()方法。
  2. 调用Object.wait()方法。
  3. 调用LockSupport.park()方法。

而TIME_WAITING和WAITING的区别主要是TIME_WAITING在触发条件上增加了超时参数。

NEW转RUNNABLE

创建Thread有以下两种方法：
第一种实现Runnable接口，重写run()方法

public class SimpleProiorities implements Runnable{

    public void run() {
        // 需要执行的代码
    }
   // 创建线程
   Thread thread = new Thread(new SimpleProiorities());
}

第二种继承Thread，重写run()方法:

public class SimpleProiorities extends Thread{

    public void run() {
        // 需要执行的代码
    }
   // 创建线程
   SimpleProiorities thread = new SimpleProiorities();
}

当创建后线程还不会执行，要想执行，就要调用以下方法：

// 创建线程
SimpleProiorities thread = new SimpleProiorities();
thread.start();

这时候就会从NEW状态转为RUNNABLE状态。

RUNNABLE转TERMINATED

有时候线程执行到一定程度，我们想强制终止该线程的执行，JDK提供stop()方法和interrupt()方法，但由于stop()方法过于粗暴，强制杀死线程，同时线程中的sychronized的隐式锁并不会释放，因此不推荐使用。

interrupt()方法则是通知该线程，并不会强制中断，线程可以选择继续执行，被通知的线程可以通过异常或主动检测来获得通知。

当线程处于WAITING、TIME_WAITING状态下时，若其它线程调用该线程的interrupt()方法，该线程就会把状态转为RUNNABLE，同时触发InterruptedException 异常。当线程处于RUNNABLE状态，若其它线程调用该线程的interrupt()方法，该线程就java.nio.channels.ClosedByInterruptException。
如果想知道该线程是否被中断，可以调用isInterrupted() 方法来判断。

结尾

线程的生命周期介绍就到这里。

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