Java线程的生命周期

摘要

在线程被创建并启动以后，并不是立马就进入了执行状态，也不是一直处于执行状态之中。因为CPU需要在不同的线程之间相互切换，来达到一个较优的执行效率，所以线程状态也会在执行状态与非执行状态之间来回切换。在线程的生命周期中，它分为新建 (New),就绪(Runnable),运行(Running),阻塞(Blocked),死亡(Dead)五种状态。

1. 新建状态：当程序使用new关键字创建一个线程之后，该线程就处于新建状态，此时仅由JVM为其分配内存，并初始化其成员变量的值。
2. 就绪状态：当线程对象调用了start()方法之后，该线程就处于就绪状态。JVM会为其创建方法调用栈和程序计数器，等待调度运行。
3. 运行状态：如果就绪状态的线程获得了CPU，开始执行run()方法的线程执行体，则该线程处于运行状态，
4. 阻塞状态：当处于运行状态的线程失去所占用资源之后，便进入阻塞状态。
5. 死亡状态：线程run(),main()方法执行结束，或者因异常而退出了run()方法，则改线程结束生命周期。死亡线程不可再次复生。

1. 新建和就绪状态

当程序使用new关键字创建了一个线程之后，该线程就处于新建状态，此时它和其他的Java对象一样，仅仅由Java虚拟机为其分配内存，并初始化其成员变量的值。此时的线程对象没有表现出任何线程的动态特征，程序也不会执行线程的线程执行体。

当线程对象调用了start()方法之后，该线程处于就绪状态。Java虚拟机会为其创建方法调用栈和程序计数器，处于这个状态中的线程并没有开始运行，只是表示该线程可以运行了。至于该线程何时开始运行，取决于JVM里线程调度器的调度。

注意：启动线程使用start()方法，而不是run()方法。永远不要调用线程对象的run()方法。调用start0方法来启动线程，系统会把该run()方法当成线程执行体来处理；但如果直按调用线程对象的run()方法，则run()方法立即就会被执行，而且在run()方法返回之前其他线程无法并发执行。也就是说，系统把线程对象当成一个普通对象，而run()方法也是一个普通方法，而不是线程执行体。需要指出的是，调用了线程的run()方法之后，该线程已经不再处于新建状态，不要再次调用线程对象的start()方法。只能对处于新建状态的线程调用start()方法，否则将引发IllegaIThreadStateExccption异常。

调用线程对象的start()方法之后，该线程立即进入就绪状态——就绪状态相当于"等待执行"，但该线程并未真正进入运行状态。如果希望调用子线程的start()方法后子线程立即开始执行，程序可以使用Thread.sleep(1) 来让当前运行的线程（主线程）睡眠1毫秒，1毫秒就够了，因为在这1毫秒内CPU不会空闲，它会去执行另一个处于就绪状态的线程，这样就可以让子线程立即开始执行。

2. 运行和阻塞状态

2.1 线程调度

如果处于就绪状态的线程获得了CPU，开始执行run()方法的线程执行体，则该线程处于运行状态，如果计算机只有一个CPU。那么在任何时刻只有一个线程处于运行状态，当然在一个多处理器的机器上，将会有多个线程并行执行；当线程数大于处理器数时，依然会存在多个线程在同一个CPU上轮换的现象。

当一个线程开始运行后，它不可能一直处于运行状态（除非它的线程执行体足够短，瞬间就执行结束了）。线程在运行过程中需要被中断，目的是使其他线程获得执行的机会，线程调度的细节取决于底层平台所采用的策略。对于采用抢占式策略的系统而言，系统会给每个可执行的线程一个小时间段来处理任务；当该时间段用完后，系统就会剥夺该线程所占用的资源，让其他线程获得执行的机会。在选择下一个线程时，系统会考虑线程的优先级。

所有现代的桌面和服务器操作系统都采用抢占式调度策略，但一些小型设备如手机则可能采用协作式调度策略，在这样的系统中，只有当一个线程调用了它的sleep()或yield()方法后才会放弃所占用的资源——也就是必须由该线程主动放弃所占用的资源。

2.2 线程阻塞

当发生如下情况时，线程将会进入阻塞状态

① 线程调用sleep()方法主动放弃所占用的处理器资源

② 线程调用了一个阻塞式IO方法，在该方法返回之前，该线程被阻塞

③ 线程试图获得一个同步监视器，但该同步监视器正被其他线程所持有。关于同步监视器的知识、后面将存更深入的介绍

④ 线程在等待某个通知（notify）

⑤ 程序调用了线程的suspend()方法将该线程挂起。但这个方法容易导致死锁，所以应该尽量避免使用该方法

当前正在执行的线程被阻塞之后，其他线程就可以获得执行的机会。被阻塞的线程会在合适的时候重新进入就绪状态，注意是就绪状态而不是运行状态。也就是说，被阻塞线程的阻塞解除后，必须重新等待线程调度器再次调度它。

2.3 接触阻塞

针对上面几种情况，当发生如下特定的情况时可以解除上面的阻塞，让该线程重新进入就绪状态：

① 调用sleep()方法的线程经过了指定时间。

② 线程调用的阻塞式IO方法已经返回。

③ 线程成功地获得了试图取得的同步监视器。

④ 线程正在等待某个通知时，其他线程发出了个通知。

⑤ 处于挂起状态的线程被调甩了resdme()恢复方法。

线程状态转换图.png

从上图中可以看出，线程从阻塞状态只能进入就绪状态，无法直接进入运行状态。而就绪和运行状态之间的转换通常不受程序控制，而是由系统线程调度所决定。当处于就绪状态的线程获得处理器资源时，该线程进入运行状态；当处于运行状态的线程失去处理器资源时，该线程进入就绪状态。但有一个方法例外，调用yield()方法可以让运行状态的线程转入就绪状态。关于yield()方法后面有更详细的介纽。

线程死亡

3.1 死亡状态

线程会以如下3种方式结束，结束后就处于死亡状态：

1. run()或call()方法执行完成，线程正常结束。

2. 线程抛出一个未捕获的Exception或Error。

3. 直接调用该线程stop()方法来结束该线程——该方法容易导致死锁，通常不推荐使用。

3.2 关于死亡状态的代码判断

当主线程结束时，其他线程不受任何影响，并不会随之结束。一旦子线程启动起来后，它就拥有和主线程相同的地位，它不会受主线程的影响。为了测试某个线程是否已经死亡，可以调用线程对象的isAlivc()方法，当线程处于就绪、运行、阻塞了种状态时，该方法将返回true；当线程处于新建、死亡状态时，该方法将返回false。

试图在线程已死亡的情况下再次调用start()方法来启动该线程，将引发IllegaIThreadStateException异常，这表明处于死亡状态的线程无法再次运行了。

参考文章：http://www.cnblogs.com/sunddenly/p/4106562.html