华为技术专家深度解析Java线程状态
JDK 的 Thread 源码定义了6个状态: java.lang.Thread.State
- New
尚未启动的线程的线程状态。 - Runnable
可运行线程的线程状态，等待CPU调度。 - Blocked
线程阻塞等待监视器锁定的线程状态。处于synchronized同步代码块或方法中被阻塞。 - Waiting
等待线程的线程状态。下列不带超时的方式:
Object.wait、Thread.join、LockSupport.park - Timed Waiting
具有指定等待时间的等待线程的线程状态。下列带超时的方式:
Thread.sleep、0bject.wait、 Thread.join、 LockSupport.parkNanos、 LockSupport.parkUntil - Terminated
终止线程的线程状态。线程正常完成执行或出现异常。
文字说的还不是太清楚了，让我来你画个图就一目了然了：
- Thread状态机
- 上面那个图太复杂了看不懂？没问题，看个小学生版：
1 NEW
线程还没有开始执行
实现Runnable接口和继承Thread可以得到一个线程类，new一个实例出来，线程就进入了 NEW 状态。
当调用线程的start()方法，线程也不一定会马上执行，因为Java线程是映射到os的线程执行的，此时可能还需要等os调度，但此时该线程的状态已经为RUNNABLE。
2 RUNNABLE
只是说你有资格运行，调度程序没有挑选到你，你就永远是可运行状态。
2.1条件
- 调用start()
- Thread.sleep(long millis)
一定是当前线程调用此方法，当前线程进入阻塞，不释放对象锁，millis后线程自动苏醒进入可运行态。
作用：给其它线程执行机会的最佳方式。 - 其他线程join()结束
当前线程里调用其它线程1的join方法，当前线程阻塞，但不释放对象锁，直到线程1执行完毕或者millis时间到，当前线程进入可运行状态。 - 等待用户输入完毕
- 某个线程拿到对象锁
- 当前线程时间片用完
- Thread.yield()
调用当前线程的yield()
一定是当前线程调用此方法，当前线程放弃获取的cpu时间片，由运行状态变会可运行状态，让os再次选择线程。
作用：让同优先级的线程轮流执行，但并不保证一定会轮流执行。实际无法保证yield()达到让步目的，因为让步的线程还有可能被线程调度程序再次选中。Thread.yield()不会导致阻塞。 - 锁池里的线程拿到对象锁后，进入可运行状态
- 正在执行的线程
该状态最有争议，注释说它表示线程在JVM层面是执行的，但在os不一定，它举例是CPU，毫无疑问CPU是一个os资源，但这也就意味着在等os其它资源时，线程也会是这个状态。
I/O阻塞算是等os的资源？
3 BLOCKED
- 线程由于等待监视器锁，被阻塞。 处于阻塞态的线程在调用
Object.wait之后正在等待监视器锁 进入 同步的块/方法或 再进入 同步的块/方法
被挂起，线程因为某原因放弃cpu 时间片，暂时停止运行。
3.1条件
- 当前线程调用
Thread.sleep() - 运行在当前线程里的其它线程调用
join()，当前线程进入阻塞态 - 等待用户输入时，当前线程进入阻塞态
3.2 分类
等待阻塞
运行的线程执行o.wait()方法，JVM会把该线程放入等待队列(waitting queue)同步阻塞
运行的线程在获取对象的同步锁时，若该同步锁被别的线程占用，则JVM会把该线程放入锁池(lock pool)其他阻塞
运行的线程执行Thread.sleep(long ms)或t.join()方法，或者发出了I/O请求时，JVM会把该线程置为阻塞状态。
当sleep()状态超时、join()等待线程终止或者超时、或者I/O处理完毕时，线程重新转入可运行(runnable)状态。
线程在阻塞等待monitor lock(监视器锁)
一个线程在进入synchronized修饰的临界区的时候,或者在synchronized临界区中调用Object.wait然后被唤醒重新进入synchronized临界区都对应该态。
结合上面RUNNABLE的分析,也就是I/O阻塞不会进入BLOCKED状态,只有synchronized会导致线程进入该状态
关于BLOCKED状态，注释里只提到一种情况就是进入synchronized声明的临界区时会导致，这好理解，synchronized是JVM自己控制的，所以这个阻塞事件它自己能够知道（对比理解上面的os层面）。
interrupt()是无法唤醒的，只是做个标记。
4 等待
- 等待线程的线程状态。
处于等待状态的线程正在等待另一个线程执行特定操作。
例如：
- 一个在对象上调用Object.wait()的线程正在等待另一个线程在该对象上调用Object.notify()或Object.notifyAll() 。这样便可以控制线程的执行顺序。
- Thread.join()的线程正在等待指定的线程终止
- 线程拥有对象锁后进入到相应的代码区后，调用相应的“锁对象”的
wait()后产生的一种结果
进入条件
由于调用以下方法之一，线程处于等待状态：
- Object.wait()
- LockSupport.park()
- Thread join( )
它们也是在等待另一个对象事件的发生，也就是描述了等待的意思。
WAIT V.S BLOCKED
BLOCKED
JVM认为程序还不能进入某区域，因为同时进去就会有问题，这是一块临界区wait()
先决条件是要进入临界区，即线程已经拿到“凭证”，自己可能进去做了一些事情，但此时通过判定某些业务上的参数，发现还有一些其他配合的资源没有准备充分，那么自己就等等再做其他事
典型案例就是通过wait()/notify()完成生产者/消费者模型。
当生产者生产过快，发现仓库满了，即消费者还没有把东西拿走(空位资源还没准备好) 时，生产者就等待有空位再做事。
消费者拿走东西时会发出“有空位了”的消息，那么生产者就继续工作。
反之，当消费者消费过快发现没有存货时，消费者也会等存货到来，生产者生产出内容后发出“有存货了”的消息，消费者才继续抢东西。
这种状态下，若发生了对该线程的interrupt()是有用的，处于该状态的线程内部会抛InerruptedException，该异常应当在run()里面捕获，使得run()正常执行完成。
在run()内部捕获异常后，还可以让线程继续运行，根据具体场景决定。
这种状态下，若某线程对该锁对象做了notify()，则将从等待池中唤醒一个线程重新恢复到RUNNABLE。
除notify()外，还有一个notifyAll() ，前者是唤醒一个处于WAITING的线程，而后者是唤醒所有的线程。
Object.wait()是否需要死等呢?
不是，除中断外，它还有两个重构方法
- Object.wait(int timeout)
传入的timeout 参数是超时的毫秒值，超过该值后会自动唤醒，继续做下面的操作(不会抛InterruptedException，但是并不意味着我们不去捕获，因为不排除其他线程会对它做interrup()) - Object.wait(int timeout,int nanos)
更精确的超时设置，可以精确到纳秒，这个纳秒值可接受的范围是0~999999 (因为100000onS 等于1ms)。
同样的
LockSupport park( )
LockSupport.parkNanos( )
LockSupport.parkUntil( )
Thread.join()
这些方法都会有类似的重构方法来设置超时，达到类似的目的，不过此时的状态不再是WAITING,而是TIMED.WAITING。
通常写代码的人肯定不想让程序死掉，但是又希望通过这些等待、通知的方式来实现某些平衡，这样就不得不去尝试采用“超时+重试+失败告知”等方式来达到目的。
5 TIMED_WAITING
当调用Thread.sleep()时,相当于使用某个时间资源作为锁对象，进而达到等待的目的，当时间达到时触发线程回到工作状态。
进入条件
- LockSupport parkNanos(long nanos)
- LockSupport parkUntil(long deadline)
这个线程对象也许是活的，但是，它已经不是一个单独执行的线程，在一个死去的线程上调用start()方法，会抛java.lang.IllegalThreadStateException。
线程run()、main() 方法执行结束，或者因异常退出了run()方法，则该线程结束生命周期。死亡的线程不可再次复生。
run()走完了，线程就处于这种状态。其实这只是Java 语言级别的一种状态，在操作系统内部可能已经注销了相应的线程，或者将它复用给其他需要使用线程的请求，而在Java语言级别只是通过Java 代码看到的线程状态而已。
为什么wait( )和notify( )必须要使用synchronized
如果不用就会报ilegalMonitorStateException，常见写法如下:
synchronized(Object){object.wait() ;//object.notify() ;
}synchronized(this){this.wait();
}
synchronized fun( ){this.wait();//this.notify();
}
wait()和notify()是基于对象存在的。
- 为什么要基于对象存在呢?
既然要等，就要考虑等什么，这里等待的就是一个对象发出的信号，所以要基于对象而存在
不用对象也可以实现，比如suspend()/resume()就不需要，但是它们是反面教材，表面上简单，但特别容易死锁。
所以目前它调用的方式只能是Object.wait()，这样才能和对象挂钩。但这些东西还与问题“wait()/notify() 为什么必须要使用synchronized" 没有半点关系，或者说与对象扯上关系，为什么非要用锁呢?
既然是基于对象的，就得用个数据结构存放这些等待的线程，该数据结构应当与该对象绑定(查看JVM代码，可知该数据结构为一个双向链表)，此时在这个对象上可能同时有多个线程调用wait()/notify()，在向这个对象所对应的双向链表中写入、删除数据时，依然存在并发的问题，理论上也需要一个锁来控制。在JVM 内核源码中并没有发现任何自己用锁来控制写入的动作，只是通过检查当前线程是否为对象的OWNER 来判定是否要抛异常。由此可见它希望该动作由Java 程序代码自己控制，为什么JVM不选择自己控制锁呢?
因为有时更低抽象层次的锁不是好事，这样的请求对于外部可能是反复循环地去征用，或这些代码还可能在其他地方复用，也许将它粗粒度化会更好一些，而且这样的代码在写在Java 程序中也更加清晰，容易看到相互之间的关系。
interrupt()操作只对处于WAITING 和TIMED_WAITING 状态的线程有用，让它们产生实质性的异常抛出。
通常如果线程处于运行中状态，也不会让它中断，如果中断是成立的，可能会导致正常的业务运行出现问题。另外，如果不想用强制手段，就得为每条代码的运行设立检查，但是这个动作很麻烦，JVM 不愿意做这件事情，它做interrupt()仅仅是打一个标记，此时程序中通过isInterrupt()方法能够判定是否被发起过中断操作，如果被中断了，那么如何处理程序就是设计问题。
比如，若代码运行是一个死循环，则在循环中可以这样：
while(true) {if (Thread.currentThread.isInterrupt()) {//可做类似的break、return,抛出InterruptedException 达到某种目的，这完全由自己决定//如拋出异常，通常包装一层try catch 异常处理，进一步做处理，如退出run或什么也不做}
}
- 这太麻烦了，为什么不可以自动呢?
可以这么理解：当你发现门外有人呼叫你，你自己是否愿意搭理他是你的事情，这是一种有“爱”的沟通方式，反之是暴力地破门而入，把你强制“抓”出去
JDK 6 及以后，可以使用线程的interrupted( )
判定线程是否已经被调用过中断方法，表面上的效果与isInterrupted()
结果一样，不过这是个静态方法。
此外，这个方法调用后将会重新将中断状态置false，方便循环利用线程，而不是中断后状态就始终为true，就无法将状态修改回来了。
对应的，判定线程的相关方法有isAlive()
6 Terminated
- 最后，再回顾一个线程的状态图
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