【多线程基础】Java线程的六种状态

news2024/12/28 9:13:28

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🌱🌱所属专栏：Java多线程

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📚本系列文章为个人学习笔记，在这里撰写成文一为巩固知识，二为展示我的学习过程及理解。文笔、排版拙劣，望见谅。

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目录

  • 一、线程的状态
    • 1.观察线程的所有状态
    • 2.线程状态和状态转移的意义
  • 二、 等待一个线程 - join()
  • 三、获取当前线程引用
  • 四、休眠当前线程

一、线程的状态

  • 之前谈到的“进程的状态”，更准确的说，是“线程的状态”，或者叫做“PCB的状态”
  • Java 中，对于线程的状态，大概是分成 6 中不同的状态~~

1.观察线程的所有状态

public static void main(String[] args) {
        for (Thread.State state : Thread.State.values()){
            System.out.println(state);
        }
    }

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  • NEW：Thread对象有了，还没调用start，系统内部的线程还未创建
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        Thread t = new Thread(() -> {
            System.out.println("hello");
        });
        System.out.println("start之前的状态：" + t.getState());
        t.start();
        t.join();
        System.out.println("start之后的状态：" + t.getState());
    }

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  • TERMINATED：线程已经终止了，内核中的线程已经销毁了，Thread还在

  • RUNNABLE：就绪状态（可运行状态）（指这个线程“随叫随到”，正在CPU上执行或者没在CPU上执行，随时可以调度到CPU上执行）

  • WAITING：死等进入的阻塞

public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        Thread t = new Thread(() -> {
            while (true){
                System.out.println("hello thread");
                try {
                    Thread.sleep(1000);
                } catch (InterruptedException e) {
                    throw new RuntimeException(e);
                }
            }
        });
        t.start();
        //死等版本的 join
        t.join();

    }

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  • TIMED_WAITING：带有超时时间的等
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        Thread t = new Thread(() -> {
            while (true){
                System.out.println("hello thread");
                try {
                    Thread.sleep(1000);
                } catch (InterruptedException e) {
                    throw new RuntimeException(e);
                }
            }
        });
        t.start();
        //带有超时时间版本的 join
        t.join(3600 * 1000);

    }

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  • BLOCKED: 这几个都表示排队等着其他事情

2.线程状态和状态转移的意义

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还是我们之前的例⼦：
刚把李四、王五找来，还是给他们在安排任务，没让他们行动起来，就是 NEW 状态；
当李四、王五开始去窗⼝排队，等待服务，就进入到 RUNNABLE 状态。该状态并不表示已经被银行工作人员开始接待，排在队伍中也是属于该状态，即可被服务的状态，是否开始服务，则看调度器的调度;
当李四、王五因为⼀些事情需要去忙，例如需要填写信息、回家取证件、发呆⼀会等等时，进⼊
BLOCKED 、 WATING 、 TIMED_WAITING 状态，⾄于这些状态的细分，我们以后再详解；
如果李四、王五已经忙完，为 TERMINATED 状态。
所以，之前我们学过的 isAlive() 方法，可以认为是处于不是 NEW 和 TERMINATED 的状态都是活着的。

观察 1: 关注 NEW 、 RUNNABLE 、 TERMINATED 状态的转换

public static void main(String[] args) {
        Thread t = new Thread(() -> {
            for (int i = 0; i < 1000_0000; i++) {

            }
        },"李四");
        System.out.println(t.getName() + "：" + t.getState());
        t.start();
        while (t.isAlive()){
            System.out.println(t.getName() + "：" + t.getState());
        }
        System.out.println(t.getName() + "：" + t.getState());
    }

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观察 2: 关注 WAITING 、 BLOCKED 、 TIMED_WAITING 状态的转换

public static void main(String[] args) {
        final Object object = new Object();
        Thread t1 = new Thread(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                synchronized (object){
                    while (true){
                        try {
                            Thread.sleep(1000);
                        } catch (InterruptedException e) {
                            throw new RuntimeException(e);
                        }
                    }
                }
            }
        },"t1");
        t1.start();
        Thread t2 = new Thread(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                synchronized (object){
                    System.out.println("hehe");
                }
            }
        },"t2");
        t2.start();
    }

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使用 jconsole 可以看到 t1 的状态是 TIMED_WAITING , t2 的状态是 BLOCKED

  • 修改上面的代码, 把 t1 中的 sleep 换成 wait
public static void main(String[] args) {
        final Object object = new Object();
        Thread t1 = new Thread(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                synchronized (object){
                    while (true){
                        try {
                            object.wait();
                        } catch (InterruptedException e) {
                            throw new RuntimeException(e);
                        }
                    }
                }
            }
        },"t1");
        t1.start();
        Thread t2 = new Thread(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                synchronized (object){
                    System.out.println("hehe");
                }
            }
        },"t2");
        t2.start();
    }

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使⽤ jconsole 可以看到 t1 的状态是 WAITING

结论:

  • 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

二、 等待一个线程 - join()

有时，我们需要等待⼀个线程完成它的⼯作后，才能进行自己的下⼀步⼯作。例如，张三只有等李四转账成功，才决定是否存钱，这时我们需要一个方法明确等待线程的结束。

方法说明
public void join等待线程结束
public void join(long millis)等待线程结束,最多等 millis 毫秒
public void join(long millis，int nanos)同理，更高精度
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        Runnable target = () -> {
            for (int i = 0; i < 3; i++) {
                System.out.println(Thread.currentThread().getName()
                 + "：我还在工作！");
                try {
                    Thread.sleep(1000);
                } catch (InterruptedException e) {
                    throw new RuntimeException(e);
                }
            }
            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "：我结束了！");
        };
        Thread t1 = new Thread(target,"李四");
        Thread t2 = new Thread(target,"王五");
        System.out.println("先让李四开始工作");
        t1.start();
        t1.join();
        System.out.println("李四工作结束了,开始让王五开始工作");
        t2.start();
        t2.join();
        System.out.println("王五工作结束了");
    }

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三、获取当前线程引用

方法说明
public static void currentThread()返回当前线程的引用

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四、休眠当前线程

也是我们比较熟悉⼀组⽅法，有⼀点要记得，因为线程的调度是不可控的，所以，这个方法只能保证实际休眠时间是大于等于参数设置的休眠时间的。

public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        System.out.println("start:" + System.currentTimeMillis());
        Thread.sleep(3 * 1000);
        System.out.println("end:" + System.currentTimeMillis());

    }

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这里有一定的误差

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