「java线程状态」java线程状态机
今天给各位分享java线程状态的知识,其中也会对java线程状态机进行解释,如果能碰巧解决你现在面临的问题,别忘了关注本站,现在开始吧!
本文目录一览:
- 1、java启用另外一个线程设置无超时状态
- 2、java多线程有哪些状态?
- 3、(二)线程状态、wait/notify
- 4、java线程的几种状态
- 5、JavaThread线程的状态有哪些?
- 6、java 线程有哪些状态,这些状态之间是如何转化的
java启用另外一个线程设置无超时状态
Java的线程是不允许启动两次的,第二次调用必然会抛出IllegalThreadStateException,这是一种运行时异常,多次调用start被认为是编程错误。
关于线程生命周期的不同状态,在Java 5以后,线程状态被明确定义在其公共内部枚举类型java.lang.Thread.State中,分别是:
新建(NEW),表示线程被创建出来还没真正启动的状态,可以认为它是个Java内部状态。
就绪(RUNNABLE),表示该线程已经在JVM中执行,当然由于执行需要计算资源,它可能是正在运行,也可能还在等待系统分配给它CPU片段,在就绪队列里面排队。 在其他一些分析中,会额外区分一种状态RUNNING,但是从Java API的角度,并不能表示出来。
阻塞(BLOCKED),这个状态和我们前面两讲介绍的同步非常相关,阻塞表示线程在等待Monitor lock。比如,线程试图通过synchronized去获取某个锁,但是其他线程已经独占了,那么当前线程就会处于阻塞状态。
等待(WAITING),表示正在等待其他线程采取某些操作。一个常见的场景是类似生产者消费者模式,发现任务条件尚未满足,就让当前消费者线程等待(wait),另外的生产者线程去准备任务数据,然后通过类似notify等动作,通知消费线程可以继续工作了。Thread.join()也会令线程进入等待状态。
计时等待(TIMED_WAIT),其进入条件和等待状态类似,但是调用的是存在超时条件的方法,比如wait或join等方法的指定超时版本,如下面示例:
public final native void wait(long timeout) throws InterruptedException;
终止(TERMINATED),不管是意外退出还是正常执行结束,线程已经完成使命,终止运行,也有人把这个状态叫作死亡。
在第二次调用start()方法的时候,线程可能处于终止或者其他(非NEW)状态,但是不论如何,都是不可以再次启动的。
考点分析
今天的问题可以算是个常见的面试热身题目,前面的给出的典型回答,算是对基本状态和简单流转的一个介绍,如果觉得还不够直观,我在下面分析会对比一个状态图进行介绍。总的来说,理解线程对于我们日常开发或者诊断分析,都是不可或缺的基础。
面试官可能会以此为契机,从各种不同角度考察你对线程的掌握:
相对理论一些的面试官可以会问你线程到底是什么以及Java底层实现方式。
线程状态的切换,以及和锁等并发工具类的互动。
线程编程时容易踩的坑与建议等。
可以看出,仅仅是一个线程,就有非常多的内容需要掌握。我们选择重点内容,开始进入详细分析。
知识扩展
首先,我们来整体看一下线程是什么?
从操作系统的角度,可以简单认为,线程是系统调度的最小单元,一个进程可以包含多个线程,作为任务的真正运作者,有自己的栈(Stack)、寄存器(Register)、本地存储(Thread Local)等,但是会和进程内其他线程共享文件描述符、虚拟地址空间等。
在具体实现中,线程还分为内核线程、用户线程,Java的线程实现其实是与虚拟机相关的。对于我们最熟悉的Sun/Oracle JDK,其线程也经历了一个演进过程,基本上在Java 1.2之后,JDK已经抛弃了所谓的Green Thread,也就是用户调度的线程,现在的模型是一对一映射到操作系统内核线程。
如果我们来看Thread的源码,你会发现其基本操作逻辑大都是以JNI形式调用的本地代码。
java多线程有哪些状态?
初始态:一个线程调用了new方法之后,并在调用start方法之前的所处状态。
就绪:一旦线程调用了start 方法,线程就转到Runnable 状态。
阻塞/ NonRunnable:线程处于阻塞/NonRunnable状态,这是由两种可能性造成的:要么是因挂起而暂停的,要么是由于某些原因而阻塞的,例如包括等待IO请求的完成。
停止/退出:线程转到退出状态,这有两种可能性,要么是run方法执行结束,要么是调用了stop方法。
(二)线程状态、wait/notify
在java中线程一共有6种状态。分别为:
sleep不会释放锁(CPU时间片),在存在锁的情况下,线程会一直占有锁,其他线程无法获取。
wait会释放锁,允许其他线程进入同步方法。在调用notify唤醒后会重新去获取锁。
sleep可以在任意地方使用,没有限制。
wait只能在同步方法中使用,依赖于锁。
问题:假如有一个生产者消费者需求:生产者线程对恭喜资源 Integer lock 每次执行加1,达到5以后唤醒消费者,消费者线程每次对Integer lock进行减1,到0时唤醒生产者。在这种情况下,Integer即作为共享资源,又作为锁的对象。那么这种情况会有什么问题呢?
答:问题是无法互相唤醒。
由于消费者是在lock = 0时执行 notify、wait操作,生产者是在lock = 5时执行 notidy、wait操作,因此两个lock其实不是同一个对象,无法执行唤醒。
Synchorized锁
wait/notify 是基于synchorized实现的,await/signal是基于Lock实现的(LookSupport),JUC中提供了Condition类await/signal来代替wait/notify,而Condition底层就是基于park/unpark做的线程通讯。不仅是Condition,AQS中也使用了park/unpark,可以理解为await/signal是park/unpark的外层封装。
wait/notify无法控制唤醒谁,随机唤醒(没有分组的概念)
await/signal可以,await/signal支持多个condition消费者一组,生产者一组,这样在多生产者消费者时可以确保唤醒的一定是分组内的。
答:没有锁的情况是不可以使用的。
可以试想,什么情况下才需要用到等待/唤醒场景呢?
以吃饭举例,到饭店吃饭,点完餐以后自己就进入等待状态(等着吃饭),需要等待服务员唤醒(餐好了通知),此类场景我们就需要用到等待、唤醒。
那么此时需要考虑,如果吃饭的人多了,那么我们怎么知道“餐好了”是谁的餐好了?服务员又怎么知道“餐好了我该叫哪位顾客”?现实场景中我们都是有座位号,或者取餐号,那么这个座位号、取餐号就是我们的锁,我获取到这把锁(其他顾客无法再获取),那么我与我点的餐之间就有了一个关联关系。服务员就可以通过这把锁来对我进行唤醒(1号的餐好了~)。
java线程的几种状态
总结了6种状态,希望对你所有帮助:
1、NEW 状态是指线程刚创建, 尚未启动
2、RUNNABLE 状态是线程正在正常运行中, 当然可能会有某种耗时计算/IO等待的操作/CPU时间片切换等, 这个状态下发生的等待一般是其他系统资源, 而不是锁, Sleep等
3、BLOCKED 这个状态下, 是在多个线程有同步操作的场景, 比如正在等待另一个线程的synchronized 块的执行释放, 或者可重入的 synchronized块里别人调用wait() 方法, 也就是这里是线程在等待进入临界区
4、WAITING 这个状态下是指线程拥有了某个锁之后, 调用了他的wait方法, 等待其他线程/锁拥有者调用 notify / notifyAll 一遍该线程可以继续下一步操作, 这里要区分 BLOCKED 和 WATING 的区别, 一个是在临界点外面等待进入, 一个是在临界点里面wait等待别人notify, 线程调用了join方法 join了另外的线程的时候, 也会进入WAITING状态, 等待被他join的线程执行结束
5、TIMED_WAITING 这个状态就是有限的(时间限制)的WAITING, 一般出现在调用wait(long), join(long)等情况下, 另外一个线程sleep后, 也会进入TIMED_WAITING状态
6、TERMINATED 这个状态下表示 该线程的run方法已经执行完毕了, 基本上就等于死亡了(当时如果线程被持久持有, 可能不会被回收)
JavaThread线程的状态有哪些?
[1]新生状态(New):当一个线程的实例被创建即使用new关键字和Thread类或其子类创建一个线程对象后,此时该线程处于新生(new)状态,处于新生状态的线程有自己的内存空间,但该线程并没有运行,此时线程还不是活着的(notalive)。
[2]就绪状态(Runnable):通过调用线程实例的start()方法来启动线程使线程进入就绪状态(runnable);处于就绪状态的线程已经具备了运行条件,但还没有被分配到CPU即不一定会被立即执行,此时处于线程就绪队列,等待系统为其分配CPCU,等待状态并不是执行状态;此时线程是活着的(alive)。
[3]运行状态(Running):一旦获取CPU(被JVM选中),线程就进入运行(running)状态,线程的run()方法才开始被执行;在运行状态的线程执行自己的run()方法中的操作,直到调用其他的方法而终止、或者等待某种资源而阻塞、或者完成任务而死亡;如果在给定的时间片内没有执行结束,就会被系统给换下来回到线程的等待状态;此时线程是活着的(alive)。
[4]阻塞状态(Blocked):通过调用join()、sleep()、wait()或者资源被暂用使线程处于阻塞(blocked)状态;处于Blocking状态的线程仍然是活着的(alive)。
[5]死亡状态(Dead):当一个线程的run()方法运行完毕或被中断或被异常退出,该线程到达死亡(dead)状态。此时可能仍然存在一个该Thread的实例对象,当该Thread已经不可能在被作为一个可被独立执行的线程对待了,线程的独立的callstack已经被dissolved。一旦某一线程进入Dead状态,他就再也不能进入一个独立线程的生命周期了。对于一个处于Dead状态的线程调用start()方法,会出现一个运行期(runtimeexception)的异常;处于Dead状态的线程不是活着的(notalive)。
java 线程有哪些状态,这些状态之间是如何转化的
线程在它的生命周期中会处于各种不同的状态:
新建、等待、就绪、运行、阻塞、死亡。
1 新建
用new语句创建的线程对象处于新建状态,此时它和其他java对象一样,仅被分配了内存。
2等待
当线程在new之后,并且在调用start方法前,线程处于等待状态。
3 就绪
当一个线程对象创建后,其他线程调用它的start()方法,该线程就进入就绪状态。处于这个状态的线程位于Java虚拟机的可运行池中,等待cpu的使用权。
4 运行状态
处于这个状态的线程占用CPU,执行程序代码。在并发运行环境中,如果计算机只有一个CPU,那么任何时刻只会有一个线程处于这个状态。
只有处于就绪状态的线程才有机会转到运行状态。
5 阻塞状态
阻塞状态是指线程因为某些原因放弃CPU,暂时停止运行。当线程处于阻塞状态时,Java虚拟机不会给线程分配CPU,直到线程重新进入就绪状态,它才会有机会获得运行状态。
6 死亡状态
当线程执行完run()方法中的代码,或者遇到了未捕获的异常,就会退出run()方法,此时就进入死亡状态,该线程结束生命周期。
由于java线程调度不是分时的,如果程序希望干预java虚拟机对线程的调度过程,从而明确地让一个线程给另外一个线程运行的机会,可以采用以下的方法
1 调整各个线程的优先级
2 让处于运行状态的线程调用Thread.sleep(long time)方法 放弃CPU 进入阻塞状态。
sleep方法可能抛出InterruptedException
线程休眠后只能在指定的时间后使线程处于就绪状态。(也就是等待cpu的调度)
3 让处于运行状态的线程调用Thread.yield()方法 只会同优先级让步或更高优先级让步,进入就绪状态。
4 让处于运行状态的线程调用另一个线程的join()方法
当前运行的线程可以调用另一个线程的join()方法,当前运行的线程将转到阻塞状态,直至另一个线程运行结束,它才会转到就绪状态 从而有机会恢复运行。
通过一下几种途径中的一种,线程可以从被阻塞状态到可运行状态。
1 线程被置于睡眠状态,且已经经过指定的毫秒数。
2 线程正在等待I/O操作的完成,且该操作已经完成。
3 线程正在等待另一个线程所持有的锁,且另一个线程已经释放该锁的所有权;(也有可能等待超时。当超时发生时,线程解除阻塞。)
4 线程正在等待某个触发条件,且另一个线程发出了信号表明条件已经发生了变化。(如果为线程的等待设置了一个超时,那么当超时发生时该线程将解除阻塞。)
5 线程已经被挂起,且有人调用了它的resume方法。不过,由于suspend方法已经过时,resume方法也就随之被弃用了,你不应该在自己的代码里调用它。(现在应该用sleep取而代之。)
关于java线程状态和java线程状态机的介绍到此就结束了,不知道你从中找到你需要的信息了吗 ?如果你还想了解更多这方面的信息,记得收藏关注本站。