Thread Lifecycle

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Java Thread Status

上图是早期进程的状态，这里所谓“进程状态”指早期的那种“单线程进程”的状态。

对于现在普遍的“多线程进程”，显然，谈论“进程状态”已经没有意义，应该谈论“进程下某个线程的状态”或者直接说“线程状态”。

这里有个误区：其实在 Java 里面，线程是包含6个状态，而不是5个状态。

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/* 
*   sun.misc.VM
*
*   The threadStatus field is set by the VM at state transition
*   in the hotspot implementation. Its value is set according to the JVM TI specification GetThreadState function.
*/
private final static int JVMTI_THREAD_STATE_ALIVE = 0x0001;
private final static int JVMTI_THREAD_STATE_TERMINATED = 0x0002;
private final static int JVMTI_THREAD_STATE_RUNNABLE = 0x0004;
private final static int JVMTI_THREAD_STATE_BLOCKED_ON_MONITOR_ENTER = 0x0400;
private final static int JVMTI_THREAD_STATE_WAITING_INDEFINITELY = 0x0010;
private final static int JVMTI_THREAD_STATE_WAITING_WITH_TIMEOUT = 0x0020;

/*
*   Thread.State
*/
public enum State {
    NEW,
    RUNNABLE,
    BLOCKED,
    WAITING,
    TIMED_WAITING,
    TERMINATED;
}

These states are virtual machine states which do not reflect any operating system thread states。

这些状态是虚拟机状态，它不反映任何操作系统的线程状态。

Runnable 与 传统Running 状态的区别

有人常觉得 Java 线程状态中还少了个 Running 状态，这其实是把两个不同层面的状态混淆了。对 Java 线程状态而言，不存在所谓的 Running 状态，它的 Runnable 状态包含了 Running 状态。

为何 JVM 中没有去区分这两种状态呢？现在的时分(time-sharing)多任务(multi-task)操作系统架构通常都是用所谓的“时间分片(time quantum or time slice)”方式进行抢占式（preemptive）轮转调度（round-robin式）。这个时间分片通常是很小的，一个线程一次最多只能在 CPU 上运行比如 10-20ms 的时间（此时处于 Running 状态），也即大概只有 0.01 秒这一量级，时间片用后就要被切换下来放入调度队列的末尾等待再次调度(也即回到 Ready 状态)。

Java中的 RUNNABLE 状态实际上是包含了 Ready 与 Running 的状态的。

从实际来说，线程只有”就绪”、”阻塞”、”运行”三种状态：

  1. 运行状态，线程正在干活的状态；
  2. 就绪状态，CPU正在忙活别的；
  3. 阻塞状态，线程主动让出CPU资源；

NEW 和 TERMINATED 这两种状态其实并不是线程的状态，而是java.lang.Thread对象的状态。可以说，处于 NEW 和 TERMINATED 状态的”线程”其实并不是线程，而只是一个代表着线程对象而已。

所以我们把 NEW 和 TERMINATED 两种状态去掉，那么Java定义的线程状态还有4种：

  1. RUNNABLE
  2. BLOCKED
  3. WAITING
  4. TIMED_WAITING

这四种状态怎么对应到”就绪”、”阻塞”、”运行”这三种状态里呢：

  1. RUNNABLE，对应”就绪”和”运行”两种状态，也就是说处于就绪和运行状态的线程在java.lang.Thread中都表现为”RUNNABLE”；
  2. BLOCKED，对应”阻塞”状态，此线程需要获得某个锁才能继续执行，而这个锁目前被其他线程持有，所以进入了被动的等待状态，直到抢到了那个锁，才会再次进入”就绪”状态；
  3. WAITING，对应”阻塞”状态，代表此线程正处于无限期的主动等待中，直到有人唤醒它，它才会再次进入就绪状态；
  4. TIMED_WAITING，对应”阻塞”状态，代表此线程正处于有限期的主动等待中，要么有人唤醒它，要么等待够了一定时间之后，才会再次进入就绪状态；

Reference