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线程五种状态及其转换关系

希赛网 2024-03-01 16:46:42

线程是操作系统能够进行运算调度的最小单位,在多线程编程中,线程状态的转换是非常重要的一部分,它通常会涉及到线程的创建、启动、执行、等待、挂起、终止等多种操作。

根据Java线程模型,线程有以下五种状态:

1. 新建状态(NEW):当线程对象创建之后,它就处于新建状态。此时它依然没有启动,不能开始进行实际的操作。

2. 就绪状态(RUNNABLE):当线程启动之后,它就处于就绪状态,等待系统分配资源,可以开始执行。此时,它可能被操作系统的调度算法选中,进入运行状态,也可能再次进入等待状态。

3. 运行状态(RUNNING):当线程被分配到CPU的时间片,开始运行后就处于运行状态。此时线程正在执行它的任务。

4. 阻塞状态(BLOCKED):在线程等待某些条件满足,或者其他线程持有某个共享资源时,就处于阻塞状态。这个时候,线程暂时停止了运行,等待唤醒或者条件满足后重新进入就绪状态。

5. 终止状态(TERMINATED):当线程成功执行完其任务后或者异常终止,就会进入终止状态。

在多线程编程中,线程状态之间可以相互转换,如下图所示:

![Thread_State_Diagram](https://user-images.githubusercontent.com/64348357/136457358-877b06b7-3aa0-4fbf-8ad2-6a5ca70b0d8d.png)

线程从新建状态转为就绪状态,只需要分配到CPU时间片即可。在就绪状态下,一旦CPU调度到了它,就可以进入运行状态,开始执行任务。如果在任务执行过程中,需要等待一些条件满足,那么线程就进入阻塞状态,等待这些条件的满足,或者唤醒后重新进入就绪状态。当任务执行结束时,或者线程发生了异常而被终止时,线程就进入终止状态。

需要注意的是,线程状态之间的转换可能会引起性能问题。例如,频繁地从就绪状态变为阻塞状态,又从阻塞状态返回到就绪状态,会导致系统不断地进行线程切换,形成额外的开销,降低了程序的效率和性能。

除了上述转换关系,Java线程还有一个特殊的状态:等待状态(WAITING)。它的意义是线程等待其他线程结束或者一些特定条件满足时的状态。等待状态是通过调用Object.wait()或Thread.join()方法而进入的,只有当其他线程调用notify()或notifyAll()方法时,等待线程才会被唤醒。

在多线程应用程序中,状态的转换关系是如此重要,因此我们需要着重理解线程状态的含义和状态之间的转换关系,以便更好地管理和优化线程的执行效率。

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