线程的生命周期在java中是如何定义的?

在 Java 中,线程是执行程序中的独立执行路径。线程的生命周期由 Java 虚拟机(JVM)管理,并且可以在不同的状态之间转换。线程的生命周期通常包含以下几个阶段,每个阶段有不同的状态。

线程生命周期的状态

  1. 新建状态(New)

    • 当线程对象被创建时,它处于 新建状态。此时线程已经存在,但还没有开始执行。
    • 线程通过 new Thread() 创建,调用 start() 方法后,线程才会进入下一个状态。
    Thread thread = new Thread();
    // 线程处于新建状态
    
  2. 就绪状态(Runnable)

    • 当线程调用 start() 方法时,它进入 就绪状态。这意味着线程已经准备好执行,并且等待操作系统的调度。
    • 在这个状态下,线程并不一定正在执行,它可能被操作系统的线程调度程序调度到 CPU 上执行。
    • Java 中的 Runnable 状态包括了操作系统层面的就绪状态和正在执行状态,因此,线程在这个状态下并不意味着它正在执行。
    thread.start(); // 线程进入就绪状态
    
  3. 运行状态(Running)

    • 当操作系统的线程调度器分配 CPU 时间片给线程时,它进入 运行状态。此时,线程开始执行 run() 方法中的代码。
    • 线程运行状态是从就绪状态到 CPU 执行的实际状态。线程可以执行直到被操作系统暂停或结束。
  4. 阻塞状态(Blocked)

    • 如果线程在等待某个资源或条件(比如 I/O 操作或等待锁),它会进入 阻塞状态。当某个条件得到满足,线程才会恢复执行。
    • 阻塞状态有以下几种:
      • 等待阻塞:调用 Object.wait() 方法,线程会进入等待阻塞状态,直到被 notify()notifyAll() 唤醒。
      • 同步阻塞:当线程试图访问一个已被其他线程锁定的同步方法或代码块时,它会进入同步阻塞状态,直到获得锁。
    synchronized (lock) {
        // 如果锁已经被其他线程持有,这个线程就会进入阻塞状态
    }
    
  5. 等待状态(Waiting)

    • 当线程调用 Object.wait()Thread.join()LockSupport.park() 等方法时,它进入 等待状态,直到其他线程通过 notify()notifyAll()interrupt() 唤醒它,或者它自己恢复。
    • 这种状态是线程由于等待某个事件而不能继续执行的状态。
    synchronized (lock) {
        lock.wait(); // 线程进入等待状态
    }
    
  6. 超时等待状态(Timed Waiting)

    • 当线程调用 sleep()join()(带超时参数)、wait()(带超时参数)等方法时,它进入 超时等待状态,直到指定时间过去,或者通过其他方式被唤醒。
    • 在这个状态下,线程会在指定时间内处于等待状态,并且不会响应其他线程的中断请求,除非超时或被唤醒。
    Thread.sleep(1000); // 线程进入超时等待状态,休眠 1 秒
    
  7. 终止状态(Terminated)

    • 当线程执行完毕或被强制停止时,线程进入 终止状态。此时,线程的生命周期结束。
    • 线程完成其任务后,run() 方法执行完毕,线程进入终止状态。
    • 线程也可能通过调用 interrupt() 被中断,进入终止状态。
    thread.join(); // 等待线程执行完成,线程进入终止状态
    

线程的生命周期总结

  1. New:线程刚创建,还没有开始执行。
  2. Runnable:线程准备好执行,但可能等待调度。
  3. Running:线程正在执行 run() 方法。
  4. Blocked:线程因为资源竞争(如锁)而被阻塞。
  5. Waiting:线程等待某个条件或事件的发生。
  6. Timed Waiting:线程等待指定时间,时间到后恢复执行。
  7. Terminated:线程执行完成,生命周期结束。

通过这些状态,线程的生命周期可以反映线程从创建到执行、等待、阻塞、终止的完整过程。线程的管理和调度主要由 Java 的线程调度器和操作系统共同决定。

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