面试官:你不是精通Java并发吗?从基础的Java线程生命周期开始讲讲吧。
好的,面试官。吧啦啦啦...
如果要说Java线程的生命周期的话,那我觉得就要先说说操作系统的线程生命周期
因为JVM是跑在操作系统上面的嘛,所以是绕不过去的,而且可以说,Java语言中的线程本质上就是操作系统的线程
聪明的你肯定也发现了,不管是操作系统,还是Java或者C#都有线程的概念。在它们之间,关于线程的生命周期这一部分,肯定是有相同之处的,否则的话,操作系统自己一套生命周期流程,Java又有自己的一套,C#又有自己的一套,而且相互之间还要能够互相配合,这种成本想想就大的不行对吧
所以咱们就来看看,通用的线程生命周期都有啥
先直接上张图(阿粉这次的图,可还行?):
可以看到,主要有new,ready,running,waiting,terminated5种状态
其中:
· new只是说,这个线程被创建了,但是还不允许分配CPU执行。因为这个状态只是说明你在编程语言层面被创建了,操作系统层面还没有被创建,肯定就谈不上分配CPU执行了
· ready这个状态是说,在操作系统层面已经成功创建了,所以接下来就是等待分配CPU执行了。还记得那句经典的嘛?ready?go!
· running的状态,相信你就知道了,我都已经ready了,此时如果再给我分配一下CPU我是不是就可以go了?那不就是running状态了嘛
· waiting状态,就是线程在running状态的时候,突然发现,哎,我需要进行一下I/O操作,或者需要等待某个事件发生(比如说需要某个条件变量),这个时候是不是就不能再继续happy的running了。那咋办?waiting一下呗
那你都waiting了,占用的CPU资源是不是应该释放掉?所以说,waiting状态的线程是永远没有机会获得CPU使用权的
你是不是一听「永远没有机会」这几个字就给吓坏了,我该不会永远没有机会执行了吧。放心吧,你不是在waiting嘛,等你wait的事件发生了,就可以继续到running状态
· 当整个线程执行完毕,或者出现异常的时候,就进入了terminated状态,也就是线程的使命就完成啦,处于terminated状态的线程不会再切换到其他状态了
通用的线程生命周期以及它们之间是如何切换的,到这里,应该就比较清楚了
接下来咱们看看Java线程的生命周期,在这个基础上是怎么做的优化,有什么区别
Java线程的生命周期
咱们先来瞅瞅源码定义的状态(为了突出重点,我把注释都去掉了):
publicenumState{ NEW, RUNNABLE, BLOCKED, WAITING, TIMED_WAITING, TERMINATED; } |
能够清楚的看到,在源码中定义了6种线程状态,刚才的通用状态有几种来着?5种对吧,现在是6种。
这6种是干啥的?刚才的5种状态以及它们之间的切换我搞清楚了,这6种状态它们之间又是怎么切换的呢?
别急,阿粉这么贴心,肯定也是画好了一张图的:
这6个状态咱们也是分别来看:
NEW到RUNNABLE,应该是挺容易理解的,就是thread调用了start方法
Java刚创建出来的Thread对象就是NEW状态,创建Thread对象主要有两种方法,一种是继承Thread对象,重写run()方法,一种是实现Runnable接口,重写run()方法,并将该实现类作为创建Thread对象的参数
但是还记得嘛,NEW只是说,这个线程在编程语言层面创建了,在操作系统层面还没有创建,那当然就不会被操作系统调度了对不对,就更谈不上执行了
所以Java线程如果想要执行的话,就必须转换到RUNNABLE状态,也就是thread调用start方法
RUNNABLE与BLOCKED,如果线程等待synchronized的隐式锁时,就会从RUNNABLE状态转到BLOCKED状态。因为synchronized修饰的方法/代码块同一时刻只允许一个线程执行,所以其他线程就只能等待了呗,当等待的线程获得synchronized隐式锁时,就会从BLOCKED状态转到RUNNABLE状态
在这里有没有个疑问?就是线程在wait一个条件发生时,在操作系统层面线程会转到waiting状态,那么在JVM层面呢?在JVM层面,Java线程状态是不会发生变化的。也就是这个时候Java线程的状态依然是RUNNABLE状态
RUNNABLE与WAITING状态转换,我感觉图已经说得很好了,在这里不再赘述
RUNNABLE与TIMED_WAITING状态转换,我感觉图已经说得很好了,在这里也不再赘述,仔细观察下会发现,TIMED_WAITING与WAITING相比,就是多了超时参数,毕竟TIMED_WAITING是有时限等待嘛
RUNNABLE到TERMINATED,这个过程比较好理解,线程执行完run()方法之后,就自动到TERMINATED状态了,当然了如果在执行run()方法过程中有异常抛出,也会导致线程终止
有时候我们可能需要强制中断run()方法的执行,怎么办呢?是使用stop()方法还是interrupt()方法呢?正确的姿势是调用interrupt()方法
stop()方法会真的杀死线程,不给线程一点儿喘息的机会,如果被杀死的线程持有synchronized隐式锁,那就再也不会释放掉这个锁了,接下来的线程也就没办法获得synchronized隐式锁,是不是特别危险?同样suspend()和resume()这两个方法也是不建议使用
interrupt()方法相比于stop()方法就温柔很多,它只是通知线程后续的操作可以不用去执行了,线程可以选择执行现在就不执行,当然也可以选择再执行一段时间后再停止,或者我就不听你的,非要执行完,都没关系,interrupt()只是通知一下你而已。就比如你要做火车去一个地方,突然通知你这个火车晚点了,你可以选择无视这个通知继续等待,或者选择另外一趟高铁,但是不管你做什么,和火车站都没啥关系,它通知的责任尽到了
看到这里应该就比较清楚了吧
在Java线程生命周期中,RUNNABLE状态是将ready和running两种状态合并在了一起,而BLOCKED,WAITING,TIMED_WAITING这三种状态其实就是waiting状态,也就是线程要等待某些事件发生,才能继续向下执行下去
关于Java线程的生命周期,到这里就说完啦
画个图+讲解,和面试官扯半小时应该没问题吧?
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