建站
咨詢
售后
建站咨詢
新聞中心
今天，我們就結(jié)合 操作系統(tǒng)線程和編程語言線程 再次深入探討線程的生命周期問題，線程的生命周期其實(shí)沒有我們想象的那么簡單!!
理解線程的生命周期本質(zhì)上理解了生命周期中各個(gè)節(jié)點(diǎn)的狀態(tài)轉(zhuǎn)換機(jī)制就可以了。接下來，我們分別就 通用線程生命周期和Java語言的線程生命周期 分別進(jìn)行詳細(xì)說明。
通用的線程生命周期
通用的線程生命周期總體上可以分為五個(gè)狀態(tài)：初始狀態(tài)、可運(yùn)行狀態(tài)、運(yùn)行狀態(tài)、休眠狀態(tài)和終止?fàn)顟B(tài)。
我們可以簡單的使用下圖來表示這五種狀態(tài)。
初始狀態(tài)
線程已經(jīng)被創(chuàng)建，但是不允許分配CPU執(zhí)行。需要注意的是：這個(gè)狀態(tài)屬于編程語言特有，這里指的線程已經(jīng)被創(chuàng)建，僅僅指在編程語言中被創(chuàng)建，在操作系統(tǒng)中，并沒有創(chuàng)建真正的線程。
可運(yùn)行狀態(tài)
線程可以分配CPU執(zhí)行。此時(shí)，操作系統(tǒng)中的線程被成功創(chuàng)建，可以分配CPU執(zhí)行。
運(yùn)行狀態(tài)
當(dāng)操作系統(tǒng)中存在空閑的CPU，操作系統(tǒng)會(huì)將這個(gè)空閑的CPU分配給一個(gè)處于可運(yùn)行狀態(tài)的線程，被分配到CPU的線程的狀態(tài)就轉(zhuǎn)換成了運(yùn)行狀態(tài)
休眠狀態(tài)
運(yùn)行狀態(tài)的線程調(diào)用一個(gè)阻塞的API(例如，以阻塞的方式讀文件)或者等待某個(gè)事件(例如，等待某個(gè)條件變量等)，線程的狀態(tài)就會(huì)轉(zhuǎn)換到休眠狀態(tài)。此時(shí)線程會(huì)釋放CPU資源，休眠狀態(tài)的線程沒有機(jī)會(huì)獲得CPU的使用權(quán)。一旦等待的條件出現(xiàn)，線程就會(huì)從休眠狀態(tài)轉(zhuǎn)換到可運(yùn)行狀態(tài)。
終止?fàn)顟B(tài)
線程執(zhí)行完畢或者出現(xiàn)異常就會(huì)進(jìn)入終止?fàn)顟B(tài)，終止?fàn)顟B(tài)的線程不會(huì)切換到其他任何狀態(tài)，這也意味著線程的生命周期結(jié)束了。
以上就是通用的線程生命周期，下面，我們?cè)倏磳?duì)比看下Java語言中的線程生命周期。
Java中的線程生命周期
Java中的線程生命周期總共可以分為六種狀態(tài)：初始化狀態(tài)(NEW)、可運(yùn)行/運(yùn)行狀態(tài)(RUNNABLE)、阻塞狀態(tài)(BLOCKED)、無時(shí)限等待狀態(tài)(WAITING)、有時(shí)限等待狀態(tài)(TIMED_WAITING)、終止?fàn)顟B(tài)(TERMINATED)。
需要大家重點(diǎn)理解的是：雖然Java語言中線程的狀態(tài)比較多，但是，其實(shí)在操作系統(tǒng)層面，Java線程中的阻塞狀態(tài)(BLOCKED)、無時(shí)限等待狀態(tài)(WAITING)、有時(shí)限等待狀態(tài)(TIMED_WAITING)都是一種狀態(tài)，即通用線程生命周期中的休眠狀態(tài)。也就是說，只要Java中的線程處于這三種狀態(tài)時(shí)，那么，這個(gè)線程就沒有CPU的使用權(quán)。
理解了這些之后，我們就可以使用下面的圖來簡單的表示Java中線程的生命周期。
我們也可以這樣理解阻塞狀態(tài)(BLOCKED)、無時(shí)限等待狀態(tài)(WAITING)、有時(shí)限等待狀態(tài)(TIMED_WAITING)，它們是導(dǎo)致線程休眠的三種原因!
接下來，我們就看看Java線程中的狀態(tài)是如何轉(zhuǎn)化的。
RUNNABLE與BLOCKED的狀態(tài)轉(zhuǎn)換
只有一種場(chǎng)景會(huì)觸發(fā)這種轉(zhuǎn)換，就是線程等待synchronized隱式鎖。synchronized修飾的方法、代碼塊同一時(shí)刻只允許一個(gè)線程執(zhí)行，其他的線程則需要等待。
此時(shí)，等待的線程就會(huì)從RUNNABLE狀態(tài)轉(zhuǎn)換到BLOCKED狀態(tài)。當(dāng)?shù)却木€程獲得synchronized隱式鎖時(shí)，就又會(huì)從BLOCKED狀態(tài)轉(zhuǎn)換到RUNNABLE狀態(tài)。
這里，需要大家注意：線程調(diào)用阻塞API時(shí)，在操作系統(tǒng)層面，線程會(huì)轉(zhuǎn)換到休眠狀態(tài)。但是在JVM中，Java線程的狀態(tài)不會(huì)發(fā)生變化，也就是說，Java線程的狀態(tài)仍然是RUNNABLE狀態(tài)。
JVM并不關(guān)心操作系統(tǒng)調(diào)度相關(guān)的狀態(tài)，在JVM角度來看，等待CPU使用權(quán)(操作系統(tǒng)中的線程處于可執(zhí)行狀態(tài))和等待IO操作(操作系統(tǒng)中的線程處于休眠狀態(tài))沒有區(qū)別，都是在等待某個(gè)資源，所以，將其都?xì)w入了RUNNABLE狀態(tài)。
我們平時(shí)所說的Java在調(diào)用阻塞API時(shí)，線程會(huì)阻塞，指的是操作系統(tǒng)線程的狀態(tài)，并不是Java線程的狀態(tài)。
RUNNABLE與WAITING狀態(tài)轉(zhuǎn)換
線程從RUNNABLE狀態(tài)轉(zhuǎn)換成WAITING狀態(tài)總體上有三種場(chǎng)景。
場(chǎng)景一
獲得synchronized隱式鎖的線程，調(diào)用無參的Object.wait()方法。此時(shí)的線程會(huì)從RUNNABLE狀態(tài)轉(zhuǎn)換成WAITING狀態(tài)。
場(chǎng)景二
調(diào)用無參數(shù)的Thread.join()方法。其中join()方法是一種線程的同步方法。例如，在threadA線程中調(diào)用threadB線程的join()方法，則threadA線程會(huì)等待threadB線程執(zhí)行完。
而threadA線程在等待threadB線程執(zhí)行的過程中，其狀態(tài)會(huì)從RUNNABLE轉(zhuǎn)換到WAITING。當(dāng)threadB執(zhí)行完畢，threadA線程的狀態(tài)則會(huì)從WAITING狀態(tài)轉(zhuǎn)換成RUNNABLE狀態(tài)。
場(chǎng)景三
調(diào)用LockSupport.park()方法，當(dāng)前線程會(huì)阻塞，線程的狀態(tài)會(huì)從RUNNABLE轉(zhuǎn)換成WAITING。
調(diào)用LockSupport.unpark(Thread thread)可喚醒目標(biāo)線程，目標(biāo)線程的狀態(tài)又會(huì)從WAITING狀態(tài)轉(zhuǎn)換到RUNNABLE。
RUNNABLE與TIMED_WAITING狀態(tài)轉(zhuǎn)換
總體上可以分為五種場(chǎng)景。
場(chǎng)景一
調(diào)用帶超時(shí)參數(shù)的Thread.sleep(long millis)方法。
場(chǎng)景二
獲得synchronized隱式鎖的線程，調(diào)用帶超時(shí)參數(shù)的Object.wait(long timeout)參數(shù)。
場(chǎng)景三
調(diào)用帶超時(shí)參數(shù)的Thread.join(long millis)方法。
場(chǎng)景四
調(diào)用帶超時(shí)參數(shù)的LockSupport.parkNanos(Object blocker, long deadline)方法。
場(chǎng)景五
調(diào)用帶超時(shí)參數(shù)的LockSuppor.parkUntil(long deadline)方法。
從NEW到RUNNABLE狀態(tài)
Java剛創(chuàng)建出來的Thread對(duì)象就是NEW狀態(tài)，創(chuàng)建Thread對(duì)象主要有兩種方法，一種是繼承Thread對(duì)象，重寫run()方法;另一種是實(shí)現(xiàn)Runnable接口，重寫run()方法。
注意：這里說的是創(chuàng)建Thread對(duì)象的方法，而不是創(chuàng)建線程的方法，創(chuàng)建線程的方法包含創(chuàng)建Thread對(duì)象的方法。
繼承Thread對(duì)象
public class ChildThread extends Thread{
@Override
public void run(){
//線程中需要執(zhí)行的邏輯
}
}
//創(chuàng)建線程對(duì)象
ChildThread childThread = new ChildThread();實(shí)現(xiàn)Runnable接口
public class ChildRunnable implements Runnable{
@Override
public void run(){
//線程中需要執(zhí)行的邏輯
}
}
//創(chuàng)建線程對(duì)象
Thread childThread = new Thread(new ChildRunnable());處于NEW狀態(tài)的線程不會(huì)被操作系統(tǒng)調(diào)度，因此也就不會(huì)執(zhí)行。Java中的線程要執(zhí)行，就需要轉(zhuǎn)換到RUNNABLE狀態(tài)。從NEW狀態(tài)轉(zhuǎn)換到RUNNABLE狀態(tài)，只需要調(diào)用線程對(duì)象的start()方法即可。
//創(chuàng)建線程對(duì)象
Thread childThread = new Thread(new ChildRunnable());
//調(diào)用start()方法使線程從NEW狀態(tài)轉(zhuǎn)換到RUNNABLE狀態(tài)
childThread.start();
RUNNABLE到TERMINATED狀態(tài)
線程執(zhí)行完run()方法后，或者執(zhí)行run()方法的時(shí)候拋出異常，都會(huì)終止，此時(shí)為TERMINATED狀態(tài)。如果我們需要中斷run()方法，可以調(diào)用interrupt()方法。
網(wǎng)頁標(biāo)題：面試必問|一個(gè)線程從創(chuàng)建到消亡要經(jīng)歷哪些階段？
文章出自：http://www.5511xx.com/article/cddpceh.html
