线程状态

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。

线程的六种状态

在线程的生命周期中，有几种状态呢？在 API 中 java.lang.Thread.State 这个枚举（Thread 的内部类）中给出了六种线程状态：

线程状态	导致状态发生的条件
NEW（新建）	线程刚被创建，但是并未启动，还没调用 start 方法
Runnable（可运行）	线程可以在 Java 虚拟机中运行的状态，可能正在运行自己代码，也可能没有，这取决于操作系统处理器
Blocked（锁阻塞）	当一个线程试图获取一个对象锁，而该对象锁被其他的线程持有，则该线程进入 Blocked 状态；当该线程持有锁时，该线程将变成 Runnable 状态。
Waiting（无限等待）	一个线程在等待另一个线程执行一个（唤醒）动作时，该线程进入 Waiting 状态。进入这个状态后是不能自动唤醒的，必须等待另一个线程调用 Object.notify 或者 Object.notifyAll 方法才能够唤醒
Timed Waiting（计时等待）	同 waiting 状态，有几个方法有超时参数，调用它们将进入 Timed Waiting 状态。这一状态将一直保持到超时期满或者接收到唤醒通知。带有超时参数的常用方法有 Thread.sleep 、Object.wait。
Teminated（被终止）	因为 run 方法正常退出而死亡，或者因为没有捕获的异常终止了 run 方法而死亡

这里先列出各个线程状态发生的条件，下面将会对每种状态进行详细解析。

我们不需要去研究这几种状态的实现原理，我们只需知道在做线程操作中存在这样的状态。那我们怎么去理解这几个状态呢？新建与被终止还是很容易理解的，我们就研究一下线程从 Runnable（可运行）状态与非运行状态之间的转换问题。

注意，阻塞状态是由于锁，被动放弃了 CPU 的控制权。而 Waiting 和 Timed Waiting 则是主动放弃 CPU 控制权。

Timed Waiting（计时等待）

Timed Waiting 在 API 中的描述为：一个正在限时等待另一个线程执行一个（唤醒）动作的线程处于这一状态。单独的去理解这句话，真是玄之又玄，其实我们在之前的操作中已经接触过这个状态了，在哪里呢？

在我们写卖票的案例中，为了减少线程执行太快，现象不明显等问题，我们在 run 方法中添加了 sleep 语句，这样就强制当前正在执行的线程休眠（暂停执行），以“减慢线程”。

其实当我们调用了 sleep 方法之后，当前执行的线程就进入到“休眠状态”，其实就是所谓的 Timed Waiting（计时等待）

那么我们通过一个案例加深对该状态的一个理解：实现一个计数器，计数到 100，在每个数字之间暂停 1 秒，每隔 10 个数字输出一个字符串。示例代码如下。

public class MyThread extends Thread {

    public void run() {
        for (int i = 0; i < 100; i++) {
            if ((i) % 10 == 0) {
                System.out.println("‐‐‐‐‐‐‐" + i);
            }
            System.out.print(i);
            try {
                Thread.sleep(1000);
                System.out.print(" 线程睡眠1秒！\n");
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        new MyThread().start();
    }

}

通过案例可以发现，sleep 方法的使用还是很简单的。我们需要记住下面几点：

1. 进入 TIMED_WAITING 状态的一种常见情形是调用的 sleep 方法，单独的线程也可以调用，不一定非要有协作关系。
2. 为了让其他线程有机会执行，可以将 Thread.sleep() 的调用放线程 run() 之内。这样才能保证该线程执行过程中会睡眠
3. sleep 与锁无关，线程睡眠到期自动苏醒，并返回到 Runnable（可运行）状态。

小提示：sleep() 中指定的时间是线程不会运行的最短时间。因此，sleep() 方法不能保证该线程睡眠到期后就开始立刻执行。

Timed Waiting 线程状态图：

BLOCKED（锁阻塞）

Blocked 状态在 API 中的介绍为：一个正在阻塞等待一个监视器锁（锁对象）的线程处于这一状态。

我们已经学完同步机制，那么这个状态是非常好理解的了。比如，线程 A 与线程 B 代码中使用同一锁，如果线程 A 获取到锁，线程 A 进入到 Runnable 状态，那么线程 B 就进入到 Blocked 锁阻塞状态。

这是由 Runnable 状态进入 Blocked 状态。除此 Waiting 以及 Time Waiting 状态也会在某种情况下进入阻塞状态，而这部分内容作为扩充知识点带领大家了解一下。

Blocked 线程状态图：

Waiting（无限等待）

我们重点来看看这个状态。线程之间通信时，常常会用到这两个方法。

Wating 状态在 API 中介绍为：一个正在无限期等待另一个线程执行一个特别的（唤醒）动作的线程处于这一状态，这个状态我们之前并没有学过。

Waiting 线程状态图：

举个生活中的例子：

• 顾客到包子铺，说明要买什么包子
• 说完后，顾客就开始等待老板做包子（调用 wait 方法）
• 老板开始做包子，做好后告诉顾客（调用 notify 方法）

我们通过代码来模拟：

1. 创建一个顾客线程（消费者）：告知老板要的包子的种类和数量，调用 wait 方法，放弃 CPU 的执行，进入到 WAITING 状态（无限等待）
2. 创建一个老板线程（生产者）：花了 5 秒做包子，做好包子之后，调用 notify 方法，唤醒顾客吃包子

注意事项：

1. 顾客和老板线程必须使用同步代码块包裹起来，保证等待和唤醒只能有一个在执行
2. 同步使用的锁对象必须保证唯一
3. 只有锁对象才能调用 wait 和 notify 方法

示例代码：

package chapter200Thread;

public class Demo09WaitAndNotify {
    public static void main(String[] args) {

        // 创建锁对象，保证唯一
        Object obj = new Object();

        // 创建一个顾客线程（消费者）
        new Thread(){
            @Override
            public void run() {
                // 保证等待和唤醒的线程只能有一个执行，需要使用同步技术
                synchronized (obj){
                    System.out.println("告知老板要的包子的种类和数量");

                    // 调用wait()方法，放弃cpu的执行，进入到等待状态
                    try {
                        obj.wait();
                    } catch (InterruptedException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                    //  唤醒之后执行的代码
                    System.out.println("包子已经做好，开吃！");
                }
            }
        }.start();

        //  创建一个老板线程（生产者）
        new Thread(){
            @Override
            public void run() {

                // 模拟5秒做包子
                try {
                    Thread.sleep(5000);
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }

                synchronized (obj){
                    System.out.println("包子已经做好，告知顾客可以吃包子了");
                    // 调用notify()方法，唤醒顾客线程
                    obj.notify();
                }
            }
        }.start();

    }
}

wait 方法还可以传参，参数是毫秒值。如果在毫秒值结束后还没被 notify 唤醒，就会自动醒来。

示例：

package chapter200Thread;

public class Demo10WaitTime {
    public static void main(String[] args) {

        // 创建锁对象，保证唯一
        Object obj = new Object();

        // 创建一个顾客线程（消费者）
        new Thread(){
            @Override
            public void run() {
                // 保证等待和唤醒的线程只能有一个执行，需要使用同步技术
                synchronized (obj){
                    System.out.println("告知老板要的包子的种类和数量");

                    // 调用wait()方法，放弃cpu的执行，进入到等待状态
                    try {
                        obj.wait(5000);
                    } catch (InterruptedException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                    //  唤醒之后执行的代码
                    System.out.println("包子已经做好，开吃！");
                }
            }
        }.start();
    }
}

至此，线程进入 Time Waiting 有两种方式：

• 使用 Thread.sleep(lone m) 方法
• 使用 wait (lone m) 方法

唤醒也有两种方式：

• notify() 唤醒等待中的线程（如果有多个，则通过调度唤醒其中一个）
• notifyAll() 唤醒全部等待中的线程

补充

到此为止我们已经对线程状态有了基本的认识，想要有更多的了解，详情可以见下图：