一文搞懂线程的生命周期以及状态

一文搞懂线程的生命周期以及状态

引用

CSDN

1.

https://m.blog.csdn.net/qq_51626216/article/details/142172541

Java线程的生命周期由多个状态组成，线程可以在这些状态之间进行转换。理解线程的生命周期不仅有助于编写高效的并发程序，还能有效防止死锁、线程阻塞等常见问题。

一. Java 线程生命周期概述

Java 中的线程生命周期主要分为以下五个状态：

• 新建状态（NEW）：线程被创建但尚未启动。
• 可运行状态（RUNNABLE）：线程可以被操作系统调度执行。
• 阻塞状态（BLOCKED）：线程正在等待获取锁，无法继续执行。
• 等待状态（WAITING）：线程等待另一个线程显式地唤醒它。
• 超时状态（TIMED_WAITING）：线程在等待指定时间后可以继续执行。
• 终止状态（TERMINATED）：线程已经执行完毕或因异常终止。

二. 线程生命周期图示

在上图中，我们可以清晰地看到 Java 线程生命周期中各个状态及它们之间的转换关系。

三. 各个状态的详细解释

1.新建状态（NEW）

当线程对象被创建时，线程处于新建状态。这时，线程尚未开始执行。可以通过调用
new Thread()
或
new Thread(Runnable target)
来创建新线程。此时，线程还没有开始运行，需要调用
start()
方法才能进入下一阶段。

2.可运行状态（RUNNABLE）

线程调用了
start()
方法后，进入可运行状态。在该状态下，线程可能正在运行，也可能在等待操作系统的调度。Java 中的
RUNNABLE
包括了操作系统中的就绪（Ready）和运行（Running）状态。线程在这个状态下能够获得 CPU 时间片并执行任务。

3.阻塞状态（BLOCKED）

当一个线程试图获取一个已经被其他线程占用的锁时，它会进入阻塞状态。在这种情况下，线程无法继续执行，直到锁被释放。

阻塞状态会严重影响多线程程序的性能，因此合理的锁管理对于并发编程至关重要。

4.等待状态（WAITING）

线程调用
Object.wait()
或
Thread.join()
方法时，进入等待状态。此时，线程等待其他线程通过
notify()
或
notifyAll()
方法显式唤醒它。

在
WAITING
状态下，线程不消耗 CPU 时间片，但仍然被认为是活动线程。

5.超时等待状态（TIMED_WAITING）

线程可以在调用带有超时参数的方法时进入超时等待状态，比如
Thread.sleep()
或
Object.wait(long timeout)
。在这种状态下，线程会等待指定时间，然后自动唤醒。

线程在超时等待状态结束后，会重新进入可运行状态。

6.终止状态（TERMINATED）

当线程的
run()
方法执行完成或遇到异常而退出时，线程进入终止状态。此时，线程生命周期结束，无法再次启动。

在终止状态下，线程的所有资源都会被回收，无法再次进入其他状态。

四. 状态转换的关键方法

Java 中，线程状态的转换由一系列方法控制。以下是一些常用方法及其对应的状态转换：

• start()
  ：从新建状态进入可运行状态。
• wait()
  ：从可运行状态进入等待状态。
• sleep()
  ：从可运行状态进入超时等待状态。
• join()
  ：从可运行状态进入等待状态，直到指定线程执行完成。
• notify()
  /
  notifyAll()
  ：从等待状态返回可运行状态。
• 线程执行完毕或异常退出：从可运行状态进入终止状态。

五. 线程生命周期中的常见问题

• 线程阻塞问题：在阻塞状态下，线程长时间无法获得锁，会导致性能下降，甚至死锁。使用
  ReentrantLock
  等更灵活的锁机制可以避免这种问题。
• 线程资源消耗：线程在超时等待或等待状态下虽然不占用 CPU，但仍然消耗系统资源，频繁创建和销毁线程会增加系统开销。可以通过线程池（如
  ExecutorService
  ）来管理线程的创建和回收。
• 线程同步问题：线程之间共享数据时需要同步操作，以避免竞争条件。可以使用
  synchronized
  关键字、
  Lock
  接口或其他同步机制。

六. 总结

Java 线程的生命周期由多个状态组成，线程可以在这些状态之间进行转换。理解线程的生命周期不仅有助于编写高效的并发程序，还能有效防止死锁、线程阻塞等常见问题。另外java的线程状态和操作系统的线程状态有些许不同，大家可以结合记忆防止混淆。