更新時間:2020-11-25 17:49:25 來源:動力節點 瀏覽1232次
線程是一個動態執行的過程,線程也有“生老病死”的生命周期,線程的生命周期其實就是一個線程從創建到消亡的過程。對于有生命周期的事物,要學好它,思路非常簡單,只要能搞懂生命周期中各個節點的狀態轉換機制就可以了。
在Java語言中,線程的生命周期中要想確定一個線程的當前狀態,可調用getState方法。下面就借助getState方法來用實例分析線程的生命周期:
1.初始化
NEW表示線程創建了,但是還沒有開始執行。
public class NewThread implements Runnable{
public static void main(String[] args) {
Runnable runnable = new NewThread();
Thread t = new Thread(runnable);
log.info(t.getState().toString());
}
@Override
public void run() {
}
}
上面的代碼將會輸出:
NEW
2.可運行
Runnable表示線程正在運轉狀態。包括正在運行和準備運行兩種。
為什么這兩種都叫做Runnable呢?我們知道在多任務環境中,CPU的個數是有限的,所以任務都是輪循占有CPU來處理的,JVM中的線程調度器會為每個線程分配特定的執行時間,當執行時間結束后,線程調度器將會釋放CPU,以供其他的Runnable線程執行。
我們看一個Runnable的例子:
public class RunnableThread implements Runnable {
@Override
public void run() {
}
public static void main(String[] args) {
Runnable runnable = new RunnableThread();
Thread t = new Thread(runnable);
t.start();
log.info(t.getState().toString());
}
}
上面的代碼將會輸出:
RUNNABLE
3.已封鎖
BLOCKED表示線程正在等待資源鎖,而當前該資源正在被其他線程占有。
我們舉個例子:
public class BlockThread implements Runnable {
@Override
public void run() {
loopResource();
}
public static synchronized void loopResource() {
while(true) {
//無限循環
}
}
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
Thread t1 = new Thread(new BlockThread());
Thread t2 = new Thread(new BlockThread());
t1.start();
t2.start();
Thread.sleep(1000);
log.info(t1.getState().toString());
log.info(t2.getState().toString());
System.exit(0);
}
}
上面的示例中,由于t1是無限循環,將會一直占有資源鎖,導致t2無法獲取資源鎖,從而處于BLOCKED狀態。
我們會得到如下結果:
12:40:11.710 [main] INFO com.flydean.BlockThread - RUNNABLE
12:40:11.713 [main] INFO com.flydean.BlockThread - BLOCKED
4.等候
WAITING狀態表示線程正在等待其他的線程執行特定的操作。有以下方法可以導致線程處于WAITTING狀態:
object.wait()
thread.join()
LockSupport.park()
其中1,2方法不需要預期時間參數。
我們看下使用的例子:
public class WaitThread implements Runnable{
public static Thread t1;
@Override
public void run() {
Thread t2 = new Thread(()->{
try {
Thread.sleep(10000);
} catch (InterruptedException e) {
Thread.currentThread().interrupt();
log.error("Thread interrupted", e);
}
log.info("t1"+t1.getState().toString());
});
t2.start();
try {
t2.join();
} catch (InterruptedException e) {
Thread.currentThread().interrupt();
log.error("Thread interrupted", e);
}
log.info("t2"+t2.getState().toString());
}
public static void main(String[] args) {
t1 = new Thread(new WaitThread());
t1.start();
}
}
在這個例子中,我們調用的t2.join(),這導致調用它的t1線程處于WAITTING狀態。
我們看下輸出結果:
12:44:12.958 [Thread-1] INFO com.flydean.WaitThread - t1 WAITING
12:44:12.964 [Thread-0] INFO com.flydean.WaitThread - t2 TERMINATED
TIMED_WAITING
TIMED_WAITING狀態表示在一個有限的時間等待其他線程執行特定的某些操作。
java中有5中方式來達到這種狀態:
thread.sleep(長毫秒)
wait(int timeout)或者wait(int timeout,int nanos)
thread.join(長毫秒)
LockSupport.parkNanos
LockSupport.parkUntil
我們舉個例子:
public class TimedWaitThread implements Runnable{
@Override
public void run() {
try {
Thread.sleep(5000);
} catch (InterruptedException e) {
Thread.currentThread().interrupt();
log.error("Thread interrupted", e);
}
}
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
TimedWaitThread obj1 = new TimedWaitThread();
Thread t1 = new Thread(obj1);
t1.start();
// The following sleep will give enough time for ThreadScheduler
// to start processing of thread t1
Thread.sleep(1000);
log.info(t1.getState().toString());
}
}
上面的例子中我們調用了Thread.sleep(5000)來讓線程處于TIMED_WAITING狀態。
看下輸出:
12:58:02.706 [main] INFO com.flydean.TimedWaitThread - TIMED_WAITING
那么問題來了,TIMED_WAITING和WAITTING有什么區別呢?
TIMED_WAITING如果在給定的時間沒有等到其他線程的特定操作,則被喚醒,從而進入爭奪資源鎖的狀態,如果能夠獲取到鎖,則變成Runnable狀態,如果獲取不到鎖,則變為變成BLOCKED狀態。
5.已終止
TERMINATED表示線程已經執行完畢。
public class TerminatedThread implements Runnable{
@Override
public void run() {
}
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
Thread t1 = new Thread(new TerminatedThread());
t1.start();
// The following sleep method will give enough time for
// thread t1 to complete
Thread.sleep(1000);
log.info(t1.getState().toString());
}
}
輸出結果:
13:02:38.868 [main] INFO com.flydean.TerminatedThread - TERMINATED
理解Java線程的生命周期及各種狀態對于診斷多線程 Bug 非常有幫助,多線程程序很難調試,出了 Bug 基本上都是靠日志,靠線程 dump 來跟蹤問題,分析線程 dump 的一個基本功就是分析線程狀態,大部分的死鎖、饑餓、活鎖問題都需要跟蹤分析線程的狀態。關于這方面的詳細講解可以參考本站的Java多線程教程,里面對此舉出了大量的實例供我們學習論證。
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