线程基础-----详细介绍线程状态转换（一）

一、场景：

      接触到java，如果要继续深入学习，那么就必须要了解线程，这个过程是比较长的。如果在实际工作中没有接触到，自己摸索的话，始终不能得其道，当然这并不妨碍，我们将线程基础学习一翻。以后有了实际的需求驱动，那么就会事半功倍。

     在学习的时候，线程的状态转换，线程调度，同步异步，线程的通信这些基本的知识当然要牢牢掌握。在摸索中前进。

    在这里为大家推荐一个网站 并发编程网

二、线程基础

    1、线程状态转换

图示说明：

     1、新建状态：新建了一个线程对象。

     2、就绪状态(Runnable)：线程对象创建后，其他线程对象调用了该线程对象的start()方法，该状态的线程位于可运行的线程池中，变得可以运行，等待获得cpu使用权。

     3、运行状态(running)：就绪状态的线程获得cpu，开始执行该线程的代码。

     4、阻塞状态(Blocked)：阻塞状态是因为，线程由于某种原因放弃cpu使用权，暂时停止运行。知道线程进入就绪状态，才有机会转到运行状态。阻塞状态情况分为三种：(该状态为停止当前线程，当时并不释放其所占用的资源)

           4.1等待阻塞：运行的线程执行了wait，jvm会把该线程放入等待的池中。

           4.2同步阻塞：运行的线程在获取对象同步锁时，若该同步锁被别人的线程占用，则该jvm会把线程放入锁定池中。

           4.3其他阻塞：运行的线程执行执行sleep()或者join()方法，或者发出io请求时，jvm会将该线程设置为阻塞。当sleep()状态超时，join等待线程终止或超时，或者io处理完毕，线程重新转为就绪状态。

     5、死亡状态（dead）：线程执行完了，或者因异常退出了run方法，该线程生命周期结束。

关于java线程调度的几个方法的解释说明：

      （一）当线程调用了自身的sleep()或者其他线程的join()方法时，就会进入阻塞状态，当sleep()或者join方法结束后，该线程转为可运行状态，继续等待os分配cpu时间片

      （二）线程调用了yield方法，意思是放弃当前的cpu时间分片，回到可运行状态，这时与其他可运行状态，这时与其他进程处于同等竞争状态，os有可能会接着让这个线程进入运行状态；(注：yield并不是让线程进入就绪状态，而是运行状态，但是不占有cpu时间片而已)

      （三）当线程刚进入可运行状态（即就绪状态），发现将要调用的资源被synchroniza（同步），获取不到锁标记，将会立即进入锁池状态，等待获取锁标记（这时的锁定池里也许已经有了其他线程在等待获取锁标记，这时他们处于队列状态，即先到先得），一旦线程获得线程锁标记后，就可转入可运行状态，等待os分配cpu时间片；

      （四）当线程调用wait()方法后进入等待队列（进入到这个状态会释放所占有的资源，与阻塞不同），这个状态是不能够被自动唤醒的，必须依赖于其他线程调用notify（）或者notifyall（）方法才唤醒（wait（1000）可以自动唤醒）（由于notify（）只是唤醒一个线程，但我们不能确定具体唤醒的是那个线程，也许我们需要唤醒的线程不能够被唤醒，因此在实际使用时，一般都使用notifyall（）方法，唤醒所有的线程），线程被唤醒后会进入锁池，等待获取锁标记

      （五）wait()和notify()方法：当一个线程执行到wait()方法时，他就进入到一个和对象相关的等待池中，同时失去了对象锁。当他被一个notify()方法唤醒的时，等待池中的线程就被放到了锁定池中。该线程从池中获的锁，然后回到wait()方法前的中断现场。

     调用sleep，join时，不会释放所占用的资源，所以会进入到阻塞状态。

     调用wait时，会释放所占用的资源，所以会进入到等待队列。

更加细致的图示：

 注：几个线程方法的介绍：

1、wait（）

      public final void wait()  throws InterruptedException,IllegalMonitorStateException

     该方法用来将当前线程置入休眠状态，直到接到通知或被中断为止。在调用wait（）之前，线程必须要获得该对象的对象级别锁，即只能在同步方法或同步块中调用wait（）方法。进入wait（）方法后，当前线程释放锁。在从wait（）返回前，线程与其他线程竞争重新获得锁。如果调用wait（）时，没有持有适当的锁，则抛出IllegalMonitorStateException，它是RuntimeException的一个子类，因此，不需要try-catch结构。

2、notify（）

     public final native void notify() throws IllegalMonitorStateException

        该方法也要在同步方法或同步块中调用，即在调用前，线程也必须要获得该对象的对象级别锁，的如果调用notify（）时没有持有适当的锁，也会抛出IllegalMonitorStateException。

     该方法用来通知那些可能等待该对象的对象锁的其他线程。如果有多个线程等待，则线程规划器任意挑选出其中一个wait（）状态的线程来发出通知，并使它等待获取该对象的对象锁（notify后，当前线程不会马上释放该对象锁，wait所在的线程并不能马上获取该对象锁，要等到程序退出synchronized代码块后，当前线程才会释放锁，wait所在的线程也才可以获取该对象锁），但不惊动其他同样在等待被该对象notify的线程们。当第一个获得了该对象锁的wait线程运行完毕以后，它会释放掉该对象锁，此时如果该对象没有再次使用notify语句，则即便该对象已经空闲，其他wait状态等待的线程由于没有得到该对象的通知，会继续阻塞在wait状态，直到这个对象发出一个notify或notifyAll。这里需要注意：它们等待的是被notify或notifyAll，而不是锁。这与下面的notifyAll（）方法执行后的情况不同。 

3、notifyAll（）

     public final native void notifyAll() throws IllegalMonitorStateException

      该方法与notify（）方法的工作方式相同，重要的一点差异是：

      notifyAll使所有原来在该对象上wait的线程统统退出wait的状态（即全部被唤醒，不再等待notify或notifyAll，但由于此时还没有获取到该对象锁，因此还不能继续往下执行），变成等待获取该对象上的锁，一旦该对象锁被释放（notifyAll线程退出调用了notifyAll的synchronized代码块的时候），他们就会去竞争。如果其中一个线程获得了该对象锁，它就会继续往下执行，在它退出synchronized代码块，释放锁后，其他的已经被唤醒的线程将会继续竞争获取该锁，一直进行下去，直到所有被唤醒的线程都执行完毕。

     4、wait（long）和wait（long,int）

     显然，这两个方法是设置等待超时时间的，后者在超值时间上加上ns，精度也难以达到，因此，该方法很少使用。对于前者，如果在等待线程接到通知或被中断之前，已经超过了指定的毫秒数，则它通过竞争重新获得锁，并从wait（long）返回。另外，需要知道，如果设置了超时时间，当wait（）返回时，我们不能确定它是因为接到了通知还是因为超时而返回的，因为wait（）方法不会返回任何相关的信息。但一般可以通过设置标志位来判断，在notify之前改变标志位的值，在wait（）方法后读取该标志位的值来判断，当然为了保证notify不被遗漏，我们还需要另外一个标志位来循环判断是否调用wait（）方法。

       深入理解：

   如果线程调用了对象的wait（）方法，那么线程便会处于该对象的等待池中，等待池中的线程不会去竞争该对象的锁。

   当有线程调用了对象的notifyAll（）方法（唤醒所有wait线程）或notify（）方法（只随机唤醒一个wait线程），被唤醒的的线程便会进入该对象的锁池中，锁池中的线程会去竞争该对象锁。

   优先级高的线程竞争到对象锁的概率大，假若某线程没有竞争到该对象锁，它还会留在锁池中，唯有线程再次调用wait（）方法，它才会重新回到等待池中。而竞争到对象锁的线程则继续往下执行，直到执行完了synchronized代码块，它会释放掉该对象锁，这时锁池中的线程会继续竞争该对象锁。

几个线程方法介绍转载于“http://blog.csdn.net/ns_code/article/details/17225469” 已经写得够清楚了，没必要我再赘述一次，再根据我文章里面画的线程状态转换图，会很清晰的理解线程状态转换。

注：以下图是我照着网友的图画的。

下面的图为运行状态到锁池状态的转换

注：借鉴网上资料进行整理，再加上自己的理解，将图重新画了一遍。目的是能够更加清晰的理解线程状态转换，线程状态转换是写好多线程的代码的基础。

再贴其他类似的文章，http://my.oschina.net/zhdkn/blog/114301，http://my.oschina.net/mingdongcheng/blog/139263