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重温系列之多线程并发:线程生命周期

重温系列之多线程并发:线程生命周期

作者: 内卷星球 | 来源:发表于2019-03-30 17:22 被阅读0次

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。
在线程的生命周期中,它要经过新建(New)、就绪(Runnable)、运行(Running)、阻塞(Blocked)和死亡(Dead)这5 种状态。尤其是当线程启动以后,它不可能一直"霸占"着 CPU 独自运行,所以 CPU 需要在多条线程之间切换,于是线程状态也会多次在运行、阻塞之间切换。

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新建状态NEW

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,此时仅由 JVM 为其分配内存,并初始化其成员变量的值

就绪状态(RUNNABLE )

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,等待调度运行。

运行状态(RUNNING)

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。

阻塞状态(BLOCKED)

阻塞状态是指线程因为某种原因放弃了 cpu 使用权,也即让出了 cpu timeslice,暂时停止运行。直到线程进入可运行/就绪(runnable)状态,才有机会再次获得 cpu timeslice 转到运行(running)状态。

阻塞的情况分三种:

  • 等待阻塞( o.wait-> 等待对列):运行(running)的线程执行 o.wait()方法,JVM 会把该线程放入等待队列(waitting queue)中
  • 同步阻塞 (lock-> 锁池):运行(running)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)中
  • 其他阻塞 (sleep/join):运行(running)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。

线程死亡(DEAD)

线程会以下面三种方式结束,结束后就是死亡状态。

  1. 正常结束
    run()或 call()方法执行完成,线程正常结束
  2. 异常结束
    线程抛出一个未捕获的 Exception 或 Error
  3. 调用stop-已废弃
    直接调用该线程的 stop()方法来结束该线程(该方法通常容易导致死锁,不推荐使用)

终止线程四种方式

  1. 正常运行结束
  2. 使用退出标志退出线程
    一般 run()方法执行完,线程就会正常结束,但是有些线程需要长时间的
    运行,只有在外部某些条件满足的情况下,才能关闭这些线程。使用一个变量来控制循环,例如:最直接的方法就是设一个boolean 类型的标志,并通过设置这个标志为 true或 false 来控制 while循环是否退出
public class ThreadSafe extends Thread {
  public volatile boolean exit = false;// volatile保证数据可见性,使得exit值同步
  public void run() {
    while (!exit){
      //do something
    }
  }
}
  1. Interrupt 方法结束线程
    使用 interrupt()方法来中断线程有两种情况:
  • 线程处于阻塞状态

如使用了 sleep/同步锁的 wait/socket 中的 receiver,accept 等方法时,会使线程处于阻塞状态。当调用线程的 interrupt()方法时,会抛出InterruptException 异常。
通常很多人认为只要调用 interrupt 方法线程就会结束,实际上是错的, 一定要先捕获 InterruptedException 异常之后通过 break 来跳出循环,才能正常结束 run 方法

  • 线程未处于阻塞状态

使用 isInterrupted()判断线程的中断标志来退出循环。当使用
interrupt()方法时,中断标志就会置 true,和使用自定义的标志来控制循环是一样的道理

public class ThreadSafe extends Thread {
    public void run() {
      while (!isInterrupted()){ //非阻塞过程中通过判断中断标志来退出
        try{
          Thread.sleep(5*1000);//阻塞过程捕获中断异常来退出
        }catch(InterruptedException e){
          e.printStackTrace();
          break;//捕获到异常之后,执行 break 跳出循环
        }
      }
    }
}
  1. stop 方法终止线程(线程不安全,已废弃)

thread.stop()调用之后,创建子线程的线程就会抛出 ThreadDeatherror 的错误,并且会释放子线程所持有的所有锁。

一般任何进行加锁的代码块,都是为了保护数据的一致性,如果在调用
thread.stop()后导致了该线程所持有的所有锁的突然释放(不可控制)
,那么被保护数据就有可能呈现不一致性,其他线程在使用这些被破坏的数据时,有可能导致一些很奇怪的应用程序错误。因此,并不推荐使用 stop 方法来终止线程。

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