Java入门到精通

线程的生命周期

多线程 小海豚博客管理员 2020-03-21 16:28:19.0 489 0条

当线程被创建并启动以后,它既不是一启动就进入了执行状态,也不是一直处于执行状态,在线程的生命周期中,它要经过新建(New)、就绪(Runnable)、运行(Running)、阻塞( Blocked)和死亡(Dead)5种状态。尤其是当线程启动以后,它不可能一直“霸占”着CPU独自运行,所以CPU需要在多条线程之间切换,于是线程状态也会多次在运行、阻塞之间切换。

新建和就绪状态

当程序使用new关键字创建了一个线程之后,该线程就处于新建状态,此时它和其他的Java对象一样,仅仅由Java虚拟机为其分配内存,并初始化其成员变量的值。此时的线程对象没有表现出任何线程的动态特征,程序也不会执行线程的线程执行体。

当线程对象调用了start()方法之后,该线程处于就绪状态,Java虚拟机会为其创建方法调用栈和程序计数器,处于这个状态中的线程并没有开始运行,只是表示该线程可以运行了。至于该线程何时开始运行,取决于JVM里线程调度器的调度。


注意:
启动线程使用start()方法, 而不是run()方法!永远不要调用线程对象的run()方法!调用start()方法来启动线程,系统会把该run()方法当成线程执行体来处理;但如果直接调用线程对象的run()方法,则run()方法立即就会被执行,而且在run(方法返回之前其他线程无法并发执行一也就是说, 如果直接调用线程对象的run()方法, 系 统把线程对象当成一个普通对象,而run()方法也是一个普通方法,而不是线程执行体。


运行和阻塞状态

如果处于就绪状态的线程获得了CPU,开始执行run(方法的线程执行体,则该线程处于运行状态,如果计算机只有一个CPU,那么在任何时刻只有-一个线程处于运行状态。当然,在-一个多处理器的机器上,将会有多个线程并行(注意是并行:parallel) 执行;当线程数大于处理器数时,依然会存在多个线程在同一个CPU上轮换的现象。

当一个线程开始运行后,它不可能- -直处于运行状态(除非它的线程执行体足够短,瞬间就执行结束了),线程在运行过程中需要被中断,目的是使其他线程获得执行的机会,线程调度的细节取决于底层平台所采用的策略。对于采用抢占式策略的系统而言,系统会给每个可执行的线程一一个小时 间段来处理任务;当该时间段用完后,系统就会剥夺该线程所占用的资源,让其他线程获得执行的机会。在选择下一个线程时,系统会考虑线程的优先级。

所有现代的桌面和服务器操作系统都采用抢占式调度策略,但—些小型设备如手机则可能采用协作式调度策略,在这样的系统中,只有当-一个线程调用了它的sleep()或yield0方法后才会放弃所占用的资源一-也就是必须由该线程主动放弃所占用的资源。
当发生如下情况时,线程将会进入阻塞状态。
➢线程调用sleep0方法主动放弃所占用的处理器资源。
➢线程调用了一个阻塞式I0方法,在该方法返回之前,该线程被阻塞。
➢线程试图获得一个同步监视器,但该同步监视器正被其他线程所持有。关于同步监视器的知识、
后面将有更深入的介绍。
➢线程在等待某个通知( notify)。
➢程序调用了线程的suspend(方法将该线程挂起。但这个方法容易导致死锁,所以应该尽量避免
使用该方法。

当前正在执行的线程被阻塞之后,其他线程就可以获得执行的机会。被阻塞的线程会在合适的时候重新进入就绪状态,注意是就绪状态而不是运行状态。也就是说,被阻塞线程的阻塞解除后,必须重新等待线程调度器再次调度它。
针对上面几种情况,当发生如下特定的情况时可以解除上面的阻塞,让该线程重新进入就绪状态。
➢调用sleep0方法的线程经过了指定时间。
➢线程调用的阻塞式I0方法已经返回。
➢线程成功地获得了试图取得的同步监视器。
➢线程正在等待某个通知时,其他线程发出了一个通知。
➢处于挂起状态的线程被调用了resume()恢复方法。

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从图中可以看出,线程从阻塞状态只能进入就绪状态,无法直接进入运行状态。而就绪和运行状态之间的转换通常不受程序控制,而是由系统线程调度所决定,当处于就绪状态的线程获得处理器资源时,该线程进入运行状态;当处于运行状态的线程失去处理器资源时,该线程进入就绪状态。但有一个方法例外,调用yield()方法可以让运行状态的线程转入就绪状态。

线程死亡

线程会以如下三种方式结束,结束后就处于死亡状态。
➢run()或 call()方法执行完成,线程正常结束。
➢线程抛出一个未捕获的Exception 或Error。
➢直接调用该线程的stop()方法来结束该线程一该方法容 易导致死锁,通常不推荐使用。


注意:

  • 当主线程结束时,其他线程不受任何影响,并不会随之结束。一旦子线程启动起来后,它就拥有和主线程相同的地位,它不会受主线程的影响。为了测试某个线程是否已经死亡,可以调用线程对象的isAlive(方法,当线程处于就绪、运行、阻
  • 塞三种状态时,该方法将返回true;当线程处于新建、死亡两种状态时,该方法将返回false。

  • 不要试图对一个已经死亡的线程调用start()方法使它重新启动,死亡就是死亡,该线程将不可再次作为线程执行。


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