Java线程状态

一、线程状态概述

在Java中，线程是一个重要的概念。线程可以理解为一条执行路径，用于执行程序中的代码。在Java中，一个线程可以处于多种不同的状态，这些状态决定了线程的行为和能否执行。Java线程状态包括以下几种：

• 新建状态（NEW）：在创建一个线程对象时，该线程对象处于新建状态。此时，该线程没有开始执行，也没有分配任何系统资源。
• 可运行状态（RUNNABLE）：当调用start()方法启动一个线程时，该线程处于就绪状态，它并没有开始真正的运行，只是表示该线程已经为运行做好了准备。
• 运行状态（RUNNING）：如果处于就绪状态的线程获得CPU执行权，它就会进入运行状态。此时，线程真正开始执行，调用run()方法中的代码。
• 阻塞状态（BLOCKED）：线程在运行过程中，可能会等待某些事件的发生（如等待IO操作完成、sleep操作完成等），这时线程就会进入阻塞状态。此时，线程会释放CPU执行权，其它线程可以获得执行权并继续运行。
• 等待状态（WAITING）：线程在执行wait()方法之后，就会进入等待状态。此时，线程会释放持有的锁，进入等待队列中，等待其他线程的notify()或notifyAll()方法的通知。
• 超时等待状态（TIMED_WAITING）：当线程在等待一段时间后，仍没有收到notify()或notifyAll()的通知，就会进入超时等待状态。此时，线程会等待一段时间，在该时间到达之前，也可以被notify()或notifyAll()方法唤醒。
• 终止状态（TERMINATED）：当run()方法执行完成或线程抛出一个未捕获的异常时，线程就会进入终止状态。

// Java线程状态示例代码
public class ThreadStateDemo extends Thread {

    @Override
    public void run() {
        System.out.println("线程开始执行...");
        try {
            Thread.sleep(1000); // 线程进入阻塞状态
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        System.out.println("线程执行完毕...");
    }

    public static void main(String[] args) {
        ThreadStateDemo thread = new ThreadStateDemo();
        System.out.println("线程状态为：" + thread.getState()); // 输出NEW
        thread.start();
        System.out.println("线程状态为：" + thread.getState()); // 输出RUNNABLE
        try {
            Thread.sleep(500); // 等待线程执行
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        System.out.println("线程状态为：" + thread.getState()); // 输出BLOCKED
        try {
            Thread.sleep(1000); // 再等待线程执行
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        System.out.println("线程状态为：" + thread.getState()); // 输出TERMINATED
    }
}

二、线程状态判断

在Java中，我们可以使用getState()方法来获取一个线程的状态。通过判断线程状态，可以很好地控制线程的行为。

// 线程状态判断示例代码
public class ThreadStateDemo2 extends Thread {

    private volatile boolean isRunning = true; // 控制线程执行状态

    @Override
    public void run() {
        System.out.println("线程开始执行...");
        while (isRunning) {
            // 执行一些操作
        }
        System.out.println("线程执行完毕...");
    }

    public void shutdown() {
        isRunning = false;
    }

    public static void main(String[] args) {
        ThreadStateDemo2 thread = new ThreadStateDemo2();
        thread.start();
        try {
            Thread.sleep(1000); // 等待线程执行
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        thread.shutdown(); // 停止线程
    }
}

三、线程状态转换

线程在不同状态间可以相互转换，如从新建状态变为就绪状态、从就绪状态变为运行状态等。Java提供了多种方法，可以使线程状态进行转换。

// 线程状态转换示例代码
public class ThreadStateDemo3 extends Thread {

    private volatile boolean isRunning = true; // 控制线程执行状态

    @Override
    public void run() {
        System.out.println("线程开始执行...");
        while (isRunning) {
            // 执行一些操作
        }
        System.out.println("线程执行完毕...");
    }

    public void shutdown() {
        isRunning = false;
    }

    public static void main(String[] args) {
        ThreadStateDemo3 thread1 = new ThreadStateDemo3();
        ThreadStateDemo3 thread2 = new ThreadStateDemo3();
        System.out.println("线程1的状态为：" + thread1.getState()); // 输出NEW
        System.out.println("线程2的状态为：" + thread2.getState()); // 输出NEW
        thread1.start();
        thread2.start();
        System.out.println("线程1的状态为：" + thread1.getState()); // 输出RUNNABLE
        System.out.println("线程2的状态为：" + thread2.getState()); // 输出RUNNABLE
        try {
            Thread.sleep(1000); // 等待线程执行
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        thread1.shutdown(); // 停止线程1
        System.out.println("线程1的状态为：" + thread1.getState()); // 输出TERMINATED
        try {
            Thread.sleep(1000); // 等待线程执行
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        System.out.println("线程2的状态为：" + thread2.getState()); // 输出RUNNING
    }
}

四、总结

Java线程状态是Java多线程编程中非常重要的一个概念。掌握Java线程状态可以帮助我们更好地管理线程的行为和状态，从而提高程序的效率和稳定性。在实际编程中，需要根据线程的不同状态进行相应的处理，才能使线程按照我们所期望的方式进行执行。