Java 多线程(三）之线程状态及其验证

2022-11-24 17:25:59

线程状态 Thread.State
- 状态类型
- 状态验证

线程状态 Thread.State

状态类型

在指定的时间点，一个线程有且只有一种状态。这些状态是 JVM 的状态，他们并没有反映操作系统的状态。

定义

Thread 的状态是定义在 Thread 内部的枚举类型。

public enum State {

    NEW,

    RUNNABLE,

    BLOCKED,

    WAITING,

    TIMED_WAITING,

    TERMINATED;

}

在定义中，我们知道共有 6 种类型。

说明

状态	说明
NEW	至今尚未启动的线程处于这种状态
RUNNABLE	正在 Java 虚拟机中执行的线程处于这种状态。因为可能在等待其他的资源，比如处理器。
BLOCKED	受阻塞并等待某个监视器锁的线程处于这种状态
WAITING	无限期地等待另一个线程来执行。某一特定操作的线程处于这种状态
TIMED_WAITING	等待另一个线程来执行。取决于指定等待时间的操作的线程处于这种状态
TERMINATED	已退出的线程处于这种状态

状态转换

借用《Java 并发编程的艺术》图一张

从以上的图可以看出，

线程创建后未启动未「NEW」状态，通过 start() 函数转换为「RUNNABLE」状态。
「RUNNABLE」状态通过各函数，可以与「WAITING」、「TIMED-WAITING」、「BLOCKED」进行双向切换。
「RUNNABLE」状态在线程结束后转换为「TERMINATED」状态。

也就是说，全部的状态是以「RUNNABLE」为中心的。

状态验证

「NEW」-> 「RUNNABLE」 -> 「TERMINATED」

创建一个实现 Runnable 的类

public class StateTestThread implements Runnable{

    public StateTestThread() {

        // 此时的线程还是 main

        System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" state in Constructor:"+

                Thread.currentThread().getState());

    }

    public void run() {

        System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" state in Run:"+

                Thread.currentThread().getState());

    }

}

创建一个测试类

public class ThreadStateTest {

    public static void main(String[] args) {

        StateTestThread stateTestThread = new StateTestThread();

        Thread thread = new Thread(stateTestThread);

        System.out.println(thread.getName()+" state after constructor:"

        	+thread.getState());

        try {

            Thread.sleep(1000L);

            thread.start();

            Thread.sleep(1000L);

            System.out.println(thread.getName()+" state after run:"

            	+thread.getState());

        } catch (InterruptedException e) {

            e.printStackTrace();

        }

    }

}

运行结果

「RUNNABLE」 -> 「TIMED_WAITING」

public class ThreadStateTest {

    public static void main(String[] args) {

        Thread thread = new Thread(new Runnable() {

            public void run() {

                long begin = System.currentTimeMillis();

                for (int i = 0; i < (1 << 25); i++) {

                    int j = (int) Math.sqrt(i);

                    // 该条件永远不成立， 只是为了计算

                    if (j * j > i) {

                        break;

                    }

                }

                long end = System.currentTimeMillis();

                System.out.println("calculate end:"+(end - begin));

                try {

                    System.out.println("begin sleep");

                    Thread.sleep(5000L);

                    System.out.println("end sleep");

                } catch (InterruptedException e) {

                    e.printStackTrace();

                }

            }

        });

        try {

            thread.start();

            Thread.sleep(100L);

            System.out.println(thread.getName()+" state :"

                +thread.getState());

            Thread.sleep(1000L);

            System.out.println(thread.getName()+" state :"

                +thread.getState());

        } catch (InterruptedException e) {

            e.printStackTrace();

        }

    }

}

结果如下：

Thread-0 的状态从「RUNNABLE」转化为「TIMED_WAITING」

「RUNNABLE」 -> 「WAITING」

public static void main(String[] args) {

	Thread thread = new Thread(new Runnable() {

		final Object lock = new Object();

		public void run() {

			synchronized (lock) {

				try {

					lock.wait();

				} catch (InterruptedException e) {

				}

			}

		}

	});

	thread.start();

	System.out.println(thread.getName()+" state :"

	    +thread.getState());

	try {

		Thread.sleep(1000L);

	} catch (InterruptedException e) {

		e.printStackTrace();

	}

	System.out.println(thread.getName()+" state :"

	    +thread.getState());

}

运行结果

「RUNNABLE」 -> 「BLOCKED」

先创建一个 Runnable 子类

public static void main(String[] args) {

	Thread thread = new Thread(new Runnable() {

		final Object lock = new Object();

		public void run() {

			synchronized (lock) {

				try {

					lock.wait();

				} catch (InterruptedException e) {

				}

			}

		}

	});

	thread.start();

	System.out.println(thread.getName()+" state :"+thread.getState());

	try {

		Thread.sleep(1000L);

	} catch (InterruptedException e) {

		e.printStackTrace();

	}

	System.out.println(thread.getName()+" state :"+thread.getState());

}

测试方法

public static void main(String[] args) {

    BlockedStateRun blockedStateRun = new BlockedStateRun();

    Thread thread1= new Thread(blockedStateRun);

    Thread thread2= new Thread(blockedStateRun);

    thread1.setName("First");

    thread1.start();

    thread2.setName("Second");

    thread2.start();

    try {

        Thread.sleep(200L);

        System.out.println(thread1.getName()+"::"+thread1.getState());

        System.out.println(thread2.getName()+"::"+thread2.getState());

    } catch (InterruptedException e) {

        e.printStackTrace();

    }

}

最后的运行结果：

码农公寓