JVM原理（二二）：JVM虚拟机线程调度与状态转换

1. Java线程调度

Java的线程是被映射到系统的原生线程上实现的

线程调度是指系统为线程分配处理器使用权的过程，调度主要方式有两种，分别是协同式线程调度和抢占式线程调度。

协同式线程调度：如果使用协同式调度的多线程系统，线程的执行时间由线程本身来控制，线程把自己的工作执行完了之后，要主动通知系统切换到另外一个线程上去。

优点：实现简单，而且由于线程要把自己的事情淦完后才会进行线程切换，切换操作对线程自己是可知的，所以一般没有什么线程同步的问题。

缺点：线程执行时间不可控制，甚至如果一个线程的代码编写有问题，一直不告知系统进行线程切换，那么程序就会一直阻塞在那里。

抢占式线程调度(java使用的)：每个线程将由系统来分配执行时间，线程的切换不由线程本身来决定。

优点：线程的执行时间是系统可控的，也不会有一个线程导致整个进程甚至整个系统阻塞的问题。

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除此之外：Java语言一共设置了10个优先级别的线程优先级，在两个线程同时处于ready状态时，优先级越高的线程越容易被系统执行。

2. 状态转换

Java语言定义了6种线程状态，在任意一个时间点种，一个线程只能有且只有其中的一种状态。

• 新建(New):创建后尚未启动的线程处于这种状态。

• 运行(Runnable) :包括操作系统线程状态中的Running和Ready，也就是处于此状态的线程有可能正在执行，也有可能正在等待着操作系统为它分配执行时间。

• 无限期等待(Waiting):处于这种状态的线程不会被分配处理器执行时间，它们要等待被其他线程显式唤醒。以下方法会让线程陷入无限期的等待状态

  • 没有设置Timeout参数的Object:wait()方法;

  • 没有设置Timeout参数的Thread:join(方法;

  • LockSupport:park()方法。

• 限期等待(TimedWaiting):处于这种状态的线程也不会被分配处理器执行时间，不过无须等待被其他线程显式唤醒，在一定时间之后它们会由系统自动唤醒。以下方法会让线程进入限期等待状态:

  • Thread::sleep()方法;

  • 设置了Timeout参数的Object:wait()方法;

  • 设置了Timeout参数的Thread:join()方法;

  • LockSupport:parkNanos()方法;

  • LockSupport:parkUntil()方法。

• 阻塞(Blocked) :线程被阻塞了，“阻塞状态”与“等待状态"的区别是“阻塞状态”在等待着获取到一个排它锁，这个事件将在另外一个线程放弃这个锁的时候发生;而“等待状态”则是在等待一段时间，或者唤醒动作的发生。在程序等待进入同步区域的时候，线程将进入这种状态。

• 结束(Terminated) :已终止线程的线程状态，线程已经结束执行。