Java線程的6種狀態(tài)及切換教程
Java中線程的狀態(tài)分為6種。
1. 初始(NEW) :新創(chuàng)建了一個線程對象,但還沒有調(diào)用start()方法。
2.運(yùn)行(RUNNABLE) :Java線程中將就緒(ready)和運(yùn)行中(running)兩種狀態(tài)籠統(tǒng)的稱為“運(yùn)行”。線程對象創(chuàng)建后,其他線程(比如main線程)調(diào)用了該對象的start()方法。該狀態(tài)的線程位于可運(yùn)行線程池中,等待被線程調(diào)度選中,獲取CPU的使用權(quán),此時處于就緒狀態(tài)(ready)。就緒狀態(tài)的線程在獲得CPU時間片后變?yōu)檫\(yùn)行中狀態(tài)(running)。
3. 阻塞(BLOCKED) :表示線程阻塞于鎖。
4. 等待(WAITING) :進(jìn)入該狀態(tài)的線程需要等待其他線程做出一些特定動作(通知或中斷)。
5. 超時等待(TIMED_WAITING) :該狀態(tài)不同于WAITING,它可以在指定的時間后自行返回。
6.終止(TERMINATED) :表示該線程已經(jīng)執(zhí)行完畢。
這6種狀態(tài)定義在Thread類的State枚舉中,可查看源碼進(jìn)行一一對應(yīng)。
一、線程的狀態(tài)圖
二、狀態(tài)詳細(xì)說明
2.1. 初始狀態(tài)(NEW)
實現(xiàn)Runnable接口和繼承Thread可以得到一個線程類,new一個實例出來,線程就進(jìn)入了初始狀態(tài)。
2.2. 就緒狀態(tài)(RUNNABLE之READY)
- 就緒狀態(tài)只是說你資格運(yùn)行,調(diào)度程序( Cpu )沒有挑選到你,你就永遠(yuǎn)是就緒狀態(tài)。
- 調(diào)用線程的start()方法,此線程進(jìn)入就緒狀態(tài)。
- 當(dāng)前線程sleep()方法結(jié)束,其他線程join()結(jié)束,等待用戶輸入完畢,某個線程拿到對象鎖,這些線程也將進(jìn)入就緒狀態(tài)。
- 當(dāng)前線程時間片用完了,調(diào)用當(dāng)前線程的yield()方法,當(dāng)前線程進(jìn)入就緒狀態(tài)。
- 鎖池里的線程拿到對象鎖后,進(jìn)入就緒狀態(tài)。
2.3. 運(yùn)行中狀態(tài)(RUNNABLE之RUNNING)
線程調(diào)度程序從可運(yùn)行池中選擇一個線程作為當(dāng)前線程時線程所處的狀態(tài)。這也是線程進(jìn)入運(yùn)行狀態(tài)的唯一的一種方式。
3. 阻塞狀態(tài)(BLOCKED)
阻塞狀態(tài)是線程阻塞在進(jìn)入synchronized關(guān)鍵字修飾的方法或代碼塊(獲取鎖)時的狀態(tài)。
4. 等待(WAITING)
處于這種狀態(tài)的線程不會被分配CPU執(zhí)行時間,它們要等待被顯式地喚醒,否則會處于無限期等待的狀態(tài)。
5. 超時等待(TIMED_WAITING)
處于這種狀態(tài)的線程不會被分配CPU執(zhí)行時間,不過無須無限期等待被其他線程顯示地喚醒,在達(dá)到一定時間后它們會自動喚醒。
6. 終止?fàn)顟B(tài)(TERMINATED)
當(dāng)線程的run()方法完成時,或者主線程的main()方法完成時,我們就認(rèn)為它終止了。這個線程對象也許是活的,但是它已經(jīng)不是一個單獨執(zhí)行的線程。線程一旦終止了,就不能復(fù)生。
在一個終止的線程上調(diào)用start()方法,會拋出java.lang.IllegalThreadStateException異常。
三、等待隊列
調(diào)用obj的wait(), notify()方法前,必須獲得obj鎖,也就是必須寫在synchronized(obj) 代碼段內(nèi)。
與等待隊列相關(guān)的步驟和圖
- 線程1獲取對象A的鎖,正在使用對象A。
- 線程1調(diào)用對象A的wait()方法。
- 線程1釋放對象A的鎖,并馬上進(jìn)入等待隊列。
- 鎖池里面的對象爭搶對象A的鎖。
- 線程5獲得對象A的鎖,進(jìn)入synchronized塊,使用對象A。
- 線程5調(diào)用對象A的notifyAll()方法,喚醒所有線程,所有線程進(jìn)入同步隊列。若線程5調(diào)用對象A的notify()方法,則喚醒一個線程,不知道會喚醒誰,被喚醒的那個線程進(jìn)入同步隊列。
- notifyAll()方法所在synchronized結(jié)束,線程5釋放對象A的鎖。
- 同步隊列的線程爭搶對象鎖,但線程1什么時候能搶到就不知道了。
四、同步隊列狀態(tài)
- 當(dāng)前線程想調(diào)用對象A的同步方法時,發(fā)現(xiàn)對象A的鎖被別的線程占有,此時當(dāng)前線程進(jìn)入同步隊列。簡言之,同步隊列里面放的都是想爭奪對象鎖的線程。
- 當(dāng)一個線程1被另外一個線程2喚醒時,1線程進(jìn)入同步隊列,去爭奪對象鎖。
- 同步隊列是在同步的環(huán)境下才有的概念,一個對象對應(yīng)一個同步隊列。
- 線程等待時間到了或被notify/notifyAll喚醒后,會進(jìn)入同步隊列競爭鎖,如果獲得鎖,進(jìn)入RUNNABLE狀態(tài),否則進(jìn)入BLOCKED狀態(tài)等待獲取鎖。
五、幾個方法的比較
- Thread.sleep(long millis),一定是當(dāng)前線程調(diào)用此方法,當(dāng)前線程進(jìn)入TIMED_WAITING狀態(tài),但不釋放對象鎖,millis后線程自動蘇醒進(jìn)入就緒狀態(tài)。作用:給其它線程執(zhí)行機(jī)會的最佳方式。
- Thread.yield(),一定是當(dāng)前線程調(diào)用此方法,當(dāng)前線程放棄獲取的CPU時間片,但不釋放鎖資源,由運(yùn)行狀態(tài)變?yōu)榫途w狀態(tài),讓OS再次選擇線程。 作用:讓相同優(yōu)先級的線程輪流執(zhí)行,但并不保證一定會輪流執(zhí)行。實際中無法保證yield()達(dá)到讓步目的,因為讓步的線程還有可能被線程調(diào)度程序再次選中。Thread.yield()不會導(dǎo)致阻塞。該方法與sleep()類似,只是不能由用戶指定暫停多長時間。
- thread.join()/thread.join(long millis),當(dāng)前線程里調(diào)用其它線程t的join方法,當(dāng)前線程進(jìn)入WAITING/TIMED_WAITING狀態(tài),當(dāng)前線程不會釋放已經(jīng)持有的對象鎖。線程t執(zhí)行完畢或者millis時間到,當(dāng)前線程一般情況下進(jìn)入RUNNABLE狀態(tài),也有可能進(jìn)入BLOCKED狀態(tài)(因為join是基于wait實現(xiàn)的)。
- Object.wait(),當(dāng)前線程調(diào)用對象的wait()方法,當(dāng)前線程釋放對象鎖,進(jìn)入等待隊列。依靠notify()/notifyAll()喚醒或者wait(long timeout) timeout時間到自動喚醒。
- Object.notify()喚醒在此對象監(jiān)視器上等待的單個線程,選擇是任意性的。notifyAll()喚醒在此對象監(jiān)視器上等待的所有線程。
- LockSupport.park()/LockSupport.parkNanos(long nanos),LockSupport.parkUntil(long deadlines), 當(dāng)前線程進(jìn)入WAITING/TIMED_WAITING狀態(tài)。對比wait方法,不需要獲得鎖就可以讓線程進(jìn)入WAITING/TIMED_WAITING狀態(tài),需要通過LockSupport.unpark(Thread thread)喚醒。
六 創(chuàng)建線程的幾種方式
Thread
線程運(yùn)行的過程會產(chǎn)生很多信息,這些信息都保存在Thread類中的成員變量里面,常見的有:
a.線程的ID是唯一標(biāo)識getId()
b.線程的名稱:getName(),如果不設(shè)置線程名稱默認(rèn)為“Thread-xx”
c.線程的優(yōu)先級:getPriority,線程優(yōu)先級從1-10,其中數(shù)字越大表示優(yōu)先級別越高,同時獲得JVM調(diào)度執(zhí)行的可能性越大,JDK內(nèi)置了三種常見的狀態(tài):
`//最小優(yōu)先級 public final static int MIN_PRIORITY = 1; //一般優(yōu)先級 public final static int NORM_PRIORITY = 5; //最大優(yōu)先級 public final static int MAX_PRIORITY = 10;`
一般不推薦設(shè)置線程的優(yōu)先級,如果進(jìn)行設(shè)置了非法的優(yōu)先級程序就會出現(xiàn)IllegalArgumentException異常。
創(chuàng)建線程方式一:
繼承Thread類。
步驟:
1,定義一個類繼承Thread類。
2,覆蓋Thread類中的run方法。
3,直接創(chuàng)建Thread的子類對象創(chuàng)建線程。
4,調(diào)用start方法開啟線程并調(diào)用線程的任務(wù)run方法執(zhí)行。
可以通過Thread的getName獲取線程的名稱 Thread-編號(從0開始)
主線程的名字就是main。
class Demo extends Thread { /** *線程名稱 */ private String name; Demo(String name) { //父類構(gòu)造函數(shù),改線程的名稱 super(name); //this.name = name; } //***run方法中定義就是線程要運(yùn)行的任務(wù)代碼。*** public void run() { for(int x=0; x<10; x++) { //for(int y=-9999999; y<999999999; y++){} System.out.println(name+"....x="+x+".....name="+Thread.currentThread().getName()); } } } class ThreadDemo2 { public static void main(String[] args) { Demo d1 = new Demo("旺財"); Demo d2 = new Demo("xiaoqiang"); d1.start();//開啟線程,調(diào)用run方法。 d2.start(); System.out.println("over...."+Thread.currentThread().getName()); } }
創(chuàng)建線程方式二
當(dāng)該類有自己父類的時候,通過實現(xiàn)Runnable接口,覆蓋run方法。(常用)
步驟:
1,定義類實現(xiàn)Runnable接口。
2,覆蓋接口中的run方法,將線程的任務(wù)代碼封裝到run方法中。
3,通過Thread類創(chuàng)建線程對象,并將Runnable接口的子類對象作為Thread類的構(gòu)造函數(shù)的參數(shù)進(jìn)行傳遞。
為什么?因為線程的任務(wù)都封裝在Runnable接口子類對象的run方法中。
所以要在線程對象創(chuàng)建時就必須明確要運(yùn)行的任務(wù)。
思想:將線程的任務(wù)通過Runnable接口封裝成了對象。
4,調(diào)用線程對象的start方法開啟線程。
實現(xiàn)Runnable接口的好處:
1,將線程的任務(wù)從線程的子類中分離出來,進(jìn)行了單獨的封裝,按照面向?qū)ο蟮乃枷雽⑷蝿?wù)封裝成對象。
2,避免了java單繼承的局限性。
//extends Fu //準(zhǔn)備擴(kuò)展Demo類的功能,讓其中的內(nèi)容可以作為線程的任務(wù)執(zhí)行。 //通過接口的形式完成。 class Demo implements Runnable{ public void run() { show(); } public void show() { for(int x=0; x<20; x++) { System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"....."+x); } } } class ThreadDemo { public static void main(String[] args) { Demo d = new Demo(); Thread t1 = new Thread(d); Thread t2 = new Thread(d); t1.start(); t2.start(); } }
創(chuàng)建線程方式三
實現(xiàn)Callable接口
與使用Runnable相比, Callable功能更強(qiáng)大些
1 相比run()方法,可以有返回值
2 方法可以拋出異常
3 支持泛型的返回值
4 需要借助FutureTask類,比如獲取返回結(jié)果
Future接口
1 可以對具體Runnable、Callable任務(wù)的執(zhí)行結(jié)果進(jìn)行取消、查詢是
否完成、獲取結(jié)果等。
2 FutrueTask是Futrue接口的唯一的實現(xiàn)類
3 FutureTask 同時實現(xiàn)了Runnable, Future接口。它既可以作為 Runnable被線程執(zhí)行,又可以作為Future得到Callable的返回值
//1.創(chuàng)建一個實現(xiàn)Callable的實現(xiàn)類 class Stu implements Callable { //2.實現(xiàn)call方法,將此線程需要執(zhí)行的操作生命call()中 @Override public Object call() throws Exception { int sum=0; for (int i = 1; i <=100; i++) { if(i % 2 == 0){ System.out.println(i); sum += i; } } return sum; } } public class Bank { public static void main(String[] args) { //3.創(chuàng)建Callable接口實現(xiàn)類的對象 Stu stu = new Stu(); //4.將此Callable接口實現(xiàn)類的對象作為傳遞到FutureTask構(gòu)造器中,創(chuàng)建FutureTask的對象 FutureTask futureTask = new FutureTask(stu); //5.FutureTask的對象作為參數(shù)傳遞到Thread類的構(gòu)造器中創(chuàng)建Thread,并調(diào)用start() new Thread(futureTask).start(); try { Object sum = futureTask.get(); System.out.println("總和為"+sum); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } catch (ExecutionException e) { e.printStackTrace(); } } }
創(chuàng)建線程方式四
使用線程池
背景:經(jīng)常創(chuàng)建和銷毀、使用量特別大的資源,比如并發(fā)情況下的線程, 對性能影響很大。
思路:提前創(chuàng)建好多個線程,放入線程池中,使用時直接獲取,使用完 放回池中??梢员苊忸l繁創(chuàng)建銷毀、實現(xiàn)重復(fù)利用。類似生活中的公共交 通工具。
好處:
1提高響應(yīng)速度(減少了創(chuàng)建新線程的時間);
2降低資源消耗(重復(fù)利用線程池中線程,不需要每次都創(chuàng)建);
3便于線程管理;
corePoolSize:核心池的大小
maximumPoolSize:最大線程數(shù)
keepAliveTime:線程沒有任務(wù)時最多保持多長時間后會終止
//創(chuàng)建并使用多線程的第四種方法:使用線程池 class MyThread implements Runnable { @Override public void run() { for (int i = 1; i <= 100; i++) { if(i % 2 ==0){ System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ":" + i); } } } } public class ThreadPool { public static void main(String[] args) { // 1.提供指定線程的數(shù)量 ExecutorService service = Executors.newFixedThreadPool(10); //設(shè)置線程的屬性 ThreadPoolExecutor service1= (ThreadPoolExecutor) service; //service1.setMaximumPoolSize(15); //service1.setCorePoolSize();*/ // 2.將Runnable實現(xiàn)類的對象作為形參傳遞給ExecutorService的submit()方法中,開啟線程 // 并執(zhí)行相關(guān)的run() service.execute(new MyThread());//適用于Runnable //service.submit();適用于Callable // 3.結(jié)束線程的使用 service.shutdown(); } }
總結(jié)
到此這篇關(guān)于Java線程的6種狀態(tài)及切換的文章就介紹到這了,更多相關(guān)Java線程狀態(tài)及切換內(nèi)容請搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家!
相關(guān)文章
SpringBoot如何實現(xiàn)同域SSO(單點登錄)
單點登錄(SingleSignOn,SSO),就是通過用戶的一次性鑒別登錄。即在多個應(yīng)用系統(tǒng)中,只需要登錄一次,就可以訪問其他相互信任的應(yīng)用系統(tǒng),本文將介紹SpringBoot如何實現(xiàn)同域SSO(單點登錄)2021-05-05使用InputStream的available()能否用來判斷當(dāng)前流是否讀取到文件
這篇文章主要介紹了使用InputStream的available()能否用來判斷當(dāng)前流是否讀取到文件問題,具有很好的參考價值,希望對大家有所幫助。如有錯誤或未考慮完全的地方,望不吝賜教2023-06-06Spring?Boot如何接入Security權(quán)限認(rèn)證服務(wù)
Spring Security?是一個高度可定制的身份驗證和訪問控制的框架,提供了完善的認(rèn)證機(jī)制和方法級的授權(quán)功能,本文通過案例將Spring Security整合到SpringBoot中,要實現(xiàn)的功能就是在認(rèn)證服務(wù)器上登錄,然后獲取Token,再訪問資源服務(wù)器中的資源,感興趣的朋友一起看看吧2024-07-07通過AOP環(huán)繞通知如何實現(xiàn)事務(wù)控制
這篇文章主要介紹了通過AOP環(huán)繞通知如何實現(xiàn)事務(wù)控制的操作,具有很好的參考價值,希望對大家有所幫助。如有錯誤或未考慮完全的地方,望不吝賜教2021-09-09