java线程状态

线程的生命周期

线程的状态与状态间的转化

• 新建状态：单独的创建一个线程，参考我之前博客:java多线程的三种创建方式与多线程的应用

• 新建 = > 就绪:处于新建状态的进程thread调用它的start()放方法;start方法一个进程只能调用一次start(Thread中通过threadStatus来标志进程状态),start的调用由main来进行完成,start本身可以启动线程并使得线程在获得处理机资源后执行run方法

• 就绪状态:处于新建状态的线程被start调用后处于就绪状态，此时已获取了除了cpu以外的全部资源，加入线程队列等待CPU时间片

• 就绪 =>运行 :就绪态的线程获得了处理机资源后就进入了运行状态,运行的实际上就是开始执行run函数

• 运行状态:处于就绪态的进程获得了处理机资源后就进入了运行态,运行的过程就是run方法执行的过程

• 运行 = > 就绪 ①调用yield方法，该进程会让出当前的cpu资源并执行其它的线程，以便让出资源给同级的cpu，但无法让位于更低级的进程。同时，java中高级进程会抢占低级进程的资源，且被yield的进程还有可能下一个周期再次获得时间片进入运行状态，总之，yield效果很差②线程时间片用完

• 运行 => 阻塞:

  • sleep(int time)；使程序休眠t毫秒,会放弃占有cpu时间片供其它线程去使用，但在此期间调用sleep的线程不会释放锁资源，即便被阻塞别的线程也无法访问它正在占用的资源
  • join(),调用join的进程抢占当前正在执行的线程，join内部调用了wait故获得了wait的特征
  • wait使线程进入阻塞状态并使线程释放锁资源，这样在调用wait的线程t1被阻塞后别的线程就可以访问并锁上t1先前访问的资源，wait只能在同步代码块中被同步代码块调用,wait是Object的资源(同步监视器任何类的对象都能充当意味着wait可被任何类的对象调用 => wait是所有对象公共父类(Object)的方法)
  • 等待同步锁，以上都可以卡住线程

• 阻塞态:由于某种原因进程放弃了CPU的使用权，暂停程序的运行，阻塞态最终要被转化为就绪态否则就是发生了死锁，阻塞类型如下

  • 等待阻塞：运行的线程执行wait()方法，JVM会把该线程放入等待池中。(wait会释放持有的锁)，该状态下不能自动唤醒必须等待主动通知唤醒
  • 同步阻塞：运行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中
  • 其他阻塞：运行的线程执行sleep()或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

• 阻塞态 => 就绪notify是唤醒一个被阻塞的线程，如果有多个线程被阻塞那么唤醒优先级最高的那个；notifyAll是唤醒所有被阻塞的线程。这两个方法都只能用于同步代码块中被同步监视器调用，这两种都是Object的方法

推荐学习： 线程的四种创建方式与应用

线程可以看做是一个个的任务，而雇工应该比喻成CPU，n核cpu即代表你拥有n个雇工，你即代表操作系统

• 挂起线程(Thread.wait/suspend)的意思就是你主动对雇工说：“你先去擦桌子吧，等我叫你过来扫地你再过来接着扫地”。
• 使线程睡眠(Thread.sleep)的意思就是你主动对雇工说：“你先去擦桌子吧，X分钟后再过来接着扫地
• 线程阻塞的三种情况
  • 等待阻塞：等同于线程挂起
  • 同步阻塞（sychnorized）：一个房间对应一个扫把，抢到扫把的雇工才有权利进屋打扫卫生，否则就就先放弃打扫卫生这个任务，去做其它任务，比如擦桌子，等雇工打扫完后把扫把归还原处，其它雇工在来抢，上午有100个打扫任务，但可能只是由8个雇工去做，同步阻塞保证了一间屋子同一时间只能由一个雇工打扫，防止出现混乱
  • 其它阻塞：即线程睡眠

线程的时间片

概念

线程时间片是操作系统调度中的一个概念，尤其在时间片轮转调度算法（Round Robin Scheduling）中起到关键作用。时间片指的是操作系统为每个线程或进程分配的一个执行时间段。在这个时间段内，线程可以使用CPU进行计算或执行其任务。

当一个线程的时间片结束时，调度器会挂起该线程并将CPU分配给下一个等待执行的线程。这种方式可以使各个线程得到处理器时间的均匀分配，从而提高系统的响应性和保证进程公平性。

时间片的大小对于系统性能有很大的影响：

时间片过短：系统在线程切换上花费的时间增加，从而可能导致系统开销增大，降低效率。
时间片过长：系统可能无法及时响应某些任务或事件请求，特别是在实时系统中。
时间片通常是预先设定的，不过一些现代操作系统可能会根据线程的优先级或当前负载动态调整时间片的长度。这种机制能够更好地适应不同类型任务的需求，从而优化系统性能。

方法执行过程中时间片耗尽

在Java中，当一个线程的时间片用完但还没有执行完当前方法时，线程调度器会将该线程的状态从"运行"状态（RUNNING）切换回"就绪"状态（READY）。这意味着该线程将暂停执行并等待下一个可用的时间片。当线程调度器再次选定该线程运行时，它会从暂停的地方继续执行。

Java线程调度主要依赖于底层操作系统的线程调度机制，而多数现代操作系统使用的是抢占式调度。线程在获得 CPU 时间片后可以运行一小段时间，当时间片用完时，如果没有手动让出 CPU（例如通过调用 Thread.yield()），操作系统会自动将执行转交给其他线程。

重要的是，时间片耗尽并不会导致方法执行中断或重新启动，线程的执行状态和上下文会被保存，当线程再次获得 CPU 时间片时会从中断处恢复执行。这个特性使得线程可以在不被显式中断的情况下持续进行复杂任务，直到其逻辑执行完毕或线程结束。

当前抢占到锁的线程执行过程中时间片耗尽

如果一个线程在执行synchronized同步代码块时耗尽了时间片，其他等待获取同一对象锁的线程依然需要等待。线程持有锁后，如果在执行过程中被操作系统剥夺了CPU时间，比如时间片用完导致线程进入就绪状态，锁不会被释放，仍然属于该线程。其他线程必须等到用户线程调度器重新分配CPU时间让该线程继续运行，并执行完同步块或主动释放锁之后，其他线程才有机会获取该锁并执行同步代码。