【JavaEE】线程的状态

柔光的暖阳◎ 2023-10-08 20:55 53阅读 0赞

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> 哈喽，大家好~我是保护小周ღ，本期为大家带来的是 Java 多线程的 线程的状态， **New 新建状态，Runnable 运行状态，Blocked 阻塞状态，waiting 等待状态，Time\_Waiting 超时等待状态，Terminated 终止状态，以及展示线程的状态的常用方法。**  
> 更多精彩敬请期待：保护小周ღ \*★,°\*:.☆(￣▽￣)/$:\*.°★\* ‘

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## 一、线程的状态 ##

**表示线程当前所处的一个情况 ，线程有6 种状态，下文会详细讲述；**

1.  **New 新建状态：线程还没出创建，只有Thread 实例化的对象，调用start 方法之前的状态。**

1.  **Runnable 运行状态：被系统调度后，CPU 正在执行的，Ready 就绪态，系统调度，随时准备被CPU 执行。**

1.  **Blocked 阻塞状态：线程遇到某种机制之后不参与 CPU的调度执行，等待某个条件的触发唤醒线程**

1.  **waiting 等待状态： 无限期等待（死等）**

1.  **Time\_Waiting 超时等待状态：设置了最大等待时间，超出最大等待时间就换醒线程**

1.  **Terminated 终止状态：线程生命周期结束后的状态**

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### 1.1 举例理解 ###

**关于线程的状态博主举个例子理解一下：**

> 1. 张三和李四（两个线程）是邻居，他们打算一起去银行办理业务，首先他们两个到银行后进行挂 **号操作（new 新建状态）**，随后他们两个人在大厅的 **排队等待呼叫（线程 READY就绪状态）**。  
> 2. “请 102号顾客来 1号窗口办理业务 —— 张三），当银行呼叫张三来1 号窗口办理业务我们可以看作是线程的调度，1号窗口我们认为是 CPU 的核心处理单元， **为张三办理业务（处理线程）**，张三听到呼叫后，马上来到1号柜台， **柜台小姐姐正式为张三办理业务（线程的运行状态）**。  
> 3. 张三话不多说直接银行卡身份证递给小姐姐，张口就是我要取5 万块钱，小姐姐让张三输入密码，此时张老铁将银行卡密码忘记了，尝试了几次都不能成功，于是就给老婆打电话询问，结果显示正在通话中，无奈之下，只能感到很无奈，匆匆下线， **那么导致业务办理不成功（线程堵塞）的原因是：忘记了密码。**  
> 4. 因为张三忘记了密码，暂时无法获取密码（老婆电话通话中），无法继续处理业务，所以陷入阻塞等待（可以联系上老婆询问密码），所以银行呼叫了下一个用户，请 103号顾客来 1号窗口办理业务 —— 李四），此时银 **行1号窗口可以看作是并行或并发的处理多线程，李四来处理业务就是从就绪状态到运行状态，李四张口就来，我要取 50万，柜台小姐姐说很抱歉暂时无法为您办理业务，根据规定大额取款需要提前三天预约，这边只能为您办理预约业务，您三天后可以来取，此时李四线程陷入了（** **等待状态，但是具有时效性** **，线程需要等3天就可以继续执行了）**，三天后李四的业务就可以继续处理。  
> 5. 这边处理李四业务的时候，张三老铁终于拨通了电话， **询得了密码，那么张三老铁又可以（此时忽略挂号）重新排队（张三获得密码，就从阻塞状态中唤醒，来到就绪状态准备被CPU 调度处理）**，请 104号顾客来 1号窗口办理业务 —— 张三，伴随着银行的呼叫，张三再次被调度，根据询问的密码，输入密码时提示成功，张老铁欣喜若狂，结果 **柜台小姐姐告知银行存款不足，无法取出相应的5万元金额（无法办理取钱业务），需要等待银行余额充裕后方可继续进行取钱，所以张三再次陷入等待状（线程等待）。**  
> 6. **当银行继续处理几个存钱业务后金额足够（线程等待结束条件）**，再 **呼叫张三来排队取钱，将张三从等待状态中唤醒，张三就继续排队（就绪），银行窗口办理业务（运行），取钱成功，线程结束。**

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### **1.2 阻塞、等待状态的同异** ###

等待、阻塞可以看作不参加 CPU 的调度了，系统也不会安排该状态的线程被CPU 执行，两者的区别是：进入等待状态是线程主动的，而进入阻塞状态是被动的。

**阻塞等待：**

**线程阻塞指一个线程在执行过程中暂停，等待某个条件的触发。一般会发生在线程加锁的情况下（synchronized）**，例如：两个线程同时对一片内存空间的数据进行增删查改，线程之间又是随机调度，很容易造成数据的误差问题，此时我们需要对该事务进行加锁操作（synchronized），什么意思，多线程之间并发执行，对事物加锁后，当一个线程对事物进行处理的时候，不允许其他线程对该事物进行操作，那么竞争事物的这个线程就会进行阻塞等待，直到先运行的线程对事物执行完毕。

运行的线程执行wait()方法，JVM（java虚拟机）会把该线程放入等待池中。wait() 方法：释放当前对象锁，然后使该线程进入等待状态“死等”（带参数的版本可以指定最大等待时间），不带参数的**wait() 方法** 需要其他线程使用**notify() 方法**来唤醒调用 wait() 方法的线程，当然 wait() 方法是建立在有锁对象的情况下（synchronized）。**等到线程安全的章节博主再详细介绍**

同步阻塞：运行的线程在获取对象的同步锁时，若该同步锁被别的线程占用，则JVM会把该线程放入锁池中，**举个例子**：两个线程同时处理一个“事务”势必会造成数据的安全问题，。

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**线程等待：**

线程等待：运行的线程执行sleep()或join()方法，或者发出了I/O请求时，JVM会把该线程置为阻塞状态。当sleep() 线程休眠需要执行休眠时间，join() 方法线程等待，例如 ： main 线程 调用 t.join 方法，意思就是 mian 线程需要等待 t 线程执行完毕后再执行自己，“死等”线程串行执行，join() 提供了一个带参数的版本可以指定最大等待时间，**线程等待一般发生在主动的使线程进入等待状态。**

BLOCKED 表示等待获取锁, WAITING 和 TIMED\_WAITING 表示等待其他线程发来通知.

TIMED\_WAITING 线程在等待唤醒，但设置了时限; WAITING 线程在无限等待唤醒

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## 二、展示线程的常用方法 ##

### **2.1 Thread.getState() 方法显示线程的状态** ###

public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
            Thread t = new Thread( () -> {
               while (true) {
                   try {
                       Thread.sleep(1500);
                   } catch (InterruptedException e) {
                       e.printStackTrace();
                   }
                   synchronized (Thread.currentThread()) {
                      System.out.println("线程 T执行");
                      try {
                          Thread.currentThread().wait(); // 返回当前线程引用
                      } catch (InterruptedException e) {
                          e.printStackTrace();
                      }
                  }
               }
            });
            t.start(); //启动
            System.out.println(t.getState()); // 此时是主线程在判断 t 线程的状态，二者并无影响 Runnable
    
            t.sleep(1000); //t 线程休眠一秒 Time_Waiting
            System.out.println(t.getState());
    
            t.sleep(1000); //等待 t 线程调用 wait() 方法进入死等状态
            System.out.println(t.getState());
     }

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### 2.2 isAlive 方法判定线程的存活状态 ###

**isAlive() 方法，可以认为是处于不是 NEW 和 TERMINATED 的状态都是活着的**

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### **2.3 yield() 主动结束CPU 调度执行** ###

**让出 CPU的执行时间片， yield 不改变线程的状态, 但是会让调用的线程由运行状态重新进入就绪（排队）状态，二者都是属于运行状态，只不过是CPU 并发执行线程，有人正在执行就有人准备被执行。**

public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
            Thread t = new Thread( () -> {
                int i = 0;
                while (true) {
                    i++;
                    System.out.print("t 线程执行");
                    if((i + 1 )% 10 == 0) {
                        System.out.println();
                    }
                    Thread.currentThread().yield(); //让出CPU 执行时间片
                }
            });
    
            t.start(); //启动
    
            int i = 0;
            while (true) {
                System.out.print("main 线程执行");
                i++;
                if((i + 1 )% 10 == 0) {
                    System.out.println();
                }
            }
        }

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由此可见本来是两个线程并发执行，但是由于 t 线程调用 yiele（）方法后主动让出 CPU 的时间片，所以多数情况下是 main 线程在执行。

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至此，Java 线程的状态，博主已经分享完了，希望对大家有所帮助，如有不妥之处欢迎批评指正。

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本期收录于博主的专栏——JavaEE，适用于编程初学者，感兴趣的朋友们可以订阅，查看其它“JavaEE基础知识”。

**下期预告：线程安全相关问题**

感谢每一个观看本篇文章的朋友，更多精彩敬请期待：保护小周ღ **\*★,°\*:.☆(￣▽￣)/$:\*.°★\* ‘**

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