Java线程状态详解

Java的每个线程都具有自己的状态，Thread类中成员变量threadStatus存储了线程的状态：

private volatile int threadStatus = 0;

在Thread类中也定义了状态的枚举，共六种，如下：

public enum State {NEW,          //  新建状态RUNNABLE,       //  执行状态BLOCKED,        //  阻塞状态WAITING,        //  无限期等待状态TIMED_WAITING,  //  有限期等待状态TERMINATED;     //  退出状态
}

threadStatus初始值为0，对应的就是NEW状态。

NEW：新建状态，new Thread()时处于这个状态，此时线程还未开始执行
RUNNABLE：执行状态，当调用了start方法后，线程处于此状态，当然此刻CPU不一定正在执行它
BLOCKED：阻塞状态，线程等待锁时处于此状态
WAITING：无限期等待状态，需要被唤醒的等待属于此状态，如Object.wait
TIMED_WAITING：有限期等待状态，调用一些有超时时间的等待方法会进入此状态，如Thread.sleep、Object.wait、Thread.join、Lock.tryLock、Condition.await
TERMINATED：退出状态，可能是正常运行完毕，也可能是抛出了异常导致线程终止

我们可以通过getState获取线程的状态：

State state = thread.getState();

接下来，我们通过示例来感受线程状态的变化。

示例一：

Thread t = new Thread(() -> {System.out.println("sleep");//    休眠2秒ThreadUtil.sleep(2000);System.out.println("run");
});//   启动前先打印一下线程状态
System.out.println(t.getState());
//  启动线程
t.start();
//  启动后立即打印一次线程状态
System.out.println(t.getState());// 每隔500毫秒打印一次线程状态
while (true) {ThreadUtil.sleep(500);System.out.println(t.getState());
}

输出：

NEW
RUNNABLE
sleep
TIMED_WAITING
TIMED_WAITING
TIMED_WAITING
run
TERMINATED
TERMINATED
TERMINATED
TERMINATED
TERMINATED
TERMINATED
TERMINATED

可以看出，线程创建后，初始状态为NEW；
调用start方法后状态变更为了RUNNABLE；
当线程内执行了sleep，休眠2秒钟，状态变更为了TIMED_WAITING；
当线程执行完成后，状态变更为了TERMINATED。

示例二：
本示例演示在多线程争抢锁的情况下，线程状态的变化。

private static Object lock = new Object();public static void main(String[] args) {Runnable runnable = () -> {// 加锁synchronized (lock) {System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " lock");ThreadUtil.sleep(2000);}System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " exit");};Thread t1 = new Thread(runnable, "t1");Thread t2 = new Thread(runnable, "t2");t1.start();t2.start();while (true) {ThreadUtil.sleep(500);System.out.println(t1.getName() + ":" + t1.getState());System.out.println(t2.getName() + ":" + t2.getState());}
}

输出：

t1 lock              t1获得了锁
t1:TIMED_WAITING    t1 sleep，进入有限等待状态
t2:BLOCKED          t2未获得锁，因此进入阻塞状态
t1:TIMED_WAITING
t2:BLOCKED
t1:TIMED_WAITING
t2:BLOCKED
t1 exit             t1释放锁，执行完成，退出
t2 lock             t2获得锁
t1:TERMINATED       t1已经是退出状态
t2:TIMED_WAITING    t2 sleep，进入有限等待状态
t1:TERMINATED
t2:TIMED_WAITING
t1:TERMINATED
t2:TIMED_WAITING
t1:TERMINATED
t2:TIMED_WAITING
t2 exit            t2释放锁，执行完成，退出
t1:TERMINATED      t1为退出状态
t2:TERMINATED      t2为退出状态

示例三：
本示例演示了线程如何进入和退出WAITING状态。

private static Object obj = new Object();public static void main(String[] args) {Runnable runnable = () -> {synchronized (obj) {try {// 等待obj.wait();} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}System.out.println("exit");}};Thread t1 = new Thread(runnable, "t1");System.out.println(t1.getName() + ":" + t1.getState());t1.start();System.out.println(t1.getName() + ":" + t1.getState());for (int i = 0; i < 20; i++) {ThreadUtil.sleep(500);if(i == 3) {synchronized (obj) {//   唤醒obj.notify();}}System.out.println(t1.getName() + ":" + t1.getState());}
}

输出：

t1:NEW
t1:RUNNABLE
t1:WAITING  调用了obj.wait()进入无限等待状态
t1:WAITING
t1:WAITING
t1:BLOCKED  主线程获得锁，进行notify,t1进入了阻塞状态
exit               t1线程退出同步块，执行完成
t1:TERMINATED  t1线程退出
t1:TERMINATED

Java Thread的threadStatus字段值的更新代码位于hotspot c++源码中，JDK源码中看不到。
Java的线程状态并非是操作系统的实际线程状态，但与操作系统的线程状态是有对应关系的，后续有需要深入分析操作系统原理、hotspot源码再展开。

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