Java 线程的生命周期

五种状态

在 JDK 1.5 之前，一个完整的线程的生命周期通常要经历五种状态，这是从操作系统层面来描述的：新建（New）、就绪（Runnable）、运行（Running）、阻塞（Blocked）、死亡（Dead）。CPU 需要在多个线程之间转换，于是线程状态会多次在运行、阻塞、就绪之间转换。

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1. New（新建） 当一个 Thread 类或其子类的对象被创建时，新生的线程对象就处于新建状态。此时它和其他 Java 对象一样，仅由 JVM 为其分配了内存，并初始化了实例变量的值。此时仅是在语言层面创建了线程对象，还未与操作系统线程关联。
2. Runnable（就绪） 线程对象调用了 start() 方法后，线程就从新建状态转换为就绪状态。一旦线程启动之后，JVM 就会为其分配 run() 方法调用栈和分配程序计数器等。当然，处于这个状态中的线程并没有开始运行，只是表示已经具备了运行的条件，随时可以被调度，至于什么时候被调度，取决于 JVM 中线程调度器的调度。 程序只能对新建状态的线程调用 start()方法，并且只能调用一次，如果对非新建状态的线程调用，如已启动的线程或已死亡的线程调用 start() 方法，则都会报错。当 start() 方法返回后，线程就会处于就绪状态。
3. Running（运行） 如果处于就绪状态的线程获得了 CPU，开始执行 run() 方法的线程体代码，则该线程就处于运行状态。如果计算机只有一个 CPU，那么在任何时刻就只有一个线程处于运行状态。如果计算机有多个处理器，那么就会有多个线程并行执行。 对于抢占式策略的系统而言，CPU 只给每个可执行的线程一个时间片来处理任务，该时间片用完后，系统就会剥夺该线程所占用的资源，让其回到就绪状态等待下一次被调度。此时其他线程将获得执行机会，在选择下一个线程时，系统会适当考虑线程的优先级。
4. Blocked（阻塞） 当在运行过程中的线程遇到表左侧的情况时，线程就会进入阻塞状态。当前正在执行的线程被阻塞后，其他线程就有机会执行了，当发生表右侧的情况时就会解除阻塞，操作系统会唤醒阻塞的线程，让该线程重新进入就绪状态，等待线程调度器再次调度。 如果调用了阻塞 API，如 BIO 读写文件，这时该线程实际不会用到 CPU，会导致线程上下文切换，进入阻塞状态等 BIO 操作完毕，会由操作系统唤醒阻塞的线程，转换至可运行状态。 与就绪状态的区别是，对阻塞状态的线程来说只要它们一直不唤醒，调度器就一直不会考虑调度它们。 进入阻塞的情况解除阻塞的情况线程调用了 sleep() 方法，主动放弃所占用的 CPU 资源线程的 sleep() 时间到线程调用了阻塞式 IO 方法，在该方法返回之前，该线程被阻塞线程调用的阻塞式 IO 方法已经返回线程试图获取一个同步监视器，但该同步监视器正被其他线程持有线程成功获得了同步监视器在线程执行过程中，同步监视器调用了 wait() 方法，让它等待某个通知线程等到了通知在线程执行过程中，遇到了其他线程对象的加塞加塞的线程结束了线程被调用 suspend 方法挂起（已过时，因为容易发生死锁）被挂起的线程又被调用了 resume 方法（已过时，因为容易发生死锁）
5. Dead（死亡） 线程会以以下三种方式之一结束，结束后的线程就处于死亡状态。
   1. run() 方法执行完成，线程正常结束
   2. 线程执行过程中抛出了一个未捕获的异常或错误
   3. 直接调用该线程的 stop() 来结束该线程（已过时，因为容易发生死锁）

   可以调用线程的 isAlive() 方法判断该线程是否死亡，当线程处于就绪、运行、阻塞这三种状态时，该方法返回 true，当线程处于新建、死亡这两种状态时，该方法返回 false。

六种状态

JDK 1.5 及之后的生命周期有 6 种状态，在 java.lang.Thread.State 的枚举类中这样定义：

vbnet 代码解读复制代码public enum State {
    NEW,
    RUNNABLE,
    BLOCKED,
    WAITING,
    TIMED_WAITING,
    TERMINATED;
}

根据 Thread.State 的定义，阻塞状态分为三种：Blocked（阻塞）、Waiting（不限时等待）、Timed_waiting（限时等待）。

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1. New（新建）： 线程刚被创建，但是并未启动。还没调用 start() 方法。
2. Runnable（可运行）： 线程被调用了 start() 等待运行的状态。这里没有单独区分 Ready 和 Running 状态。JVM 不能控制 Java 对象什么时候运行，只能由 OS 来调度 Java 对象且时间非常短暂，因此 JVM 无法区分 Java 对象的这两种状态。 Java API 层面的 Runnable 状态涵盖了操作系统层面的 Runnable、Running 和 IO 相关的 Blocked 状态（由于 BIO 导致的线程阻塞，在 Java 里无法区分，仍然认为是可运行）
3. Teminated（被终止）： 表明此线程已经结束生命周期，终止运行。
4. Blocked（锁阻塞）： 一个等待一个监视器锁的线程处于这一状态，只有获得锁对象的线程才能有执行机会。 比如，线程 A 与线程 B 代码中使用同一锁，如果线程 A 获取到锁，线程 A 进入到 Runnable 状态，线程 B 就进入到 Blocked 锁阻塞状态。
5. Timed_waiting（计时等待）： 一个正在限时等待另一个线程唤醒的线程处于这一状态。 当前线程执行过程中遇到 Thread 类的 sleep 或 join，Object 类的 wait，LockSupport 类的 park 方法，并且在调用这些方法时设置了时间，那么当前线程会进入 Timed_waiting，直到时间到或被中断。
6. Waiting（无限等待） ：一个正在无限期等待另一个线程唤醒的线程处于这一状态。 当前线程执行过程中遇到下面的方法，并且在调用这些方法时没有指定时间，那么当前线程会进入 WAITING 状态，直到被唤醒。
   1. 通过 Thread 类的 join 进入 Waiting 状态，只有调用 join 方法的线程对象结束才能让当前线程恢复
   2. 通过 Object 类的 wait 进入 Waiting 状态的要有 Object 的 notify/notifyAll 唤醒
   3. 通过 Condition 的 await 进入 Waiting 状态的要有 Condition 的 signal 方法唤醒
   4. 通过 LockSupport 类的 park 方法进入 Waiting 状态的要有 LockSupport 类的 unpark 方法唤醒

当从 Waiting 或 Timed_waiting 恢复到 Runnable 状态时，如果发现当前线程没有得到监视器锁，那么就会立刻转入 Blocked 状态。