面試官沒想到，一個 Java 線程生命周期，我可以扯半小時
本文轉載自微信公眾號「 Java極客技術」，作者鴨血粉絲 。轉載本文請聯系Java極客技術公眾號。
面試官：你不是精通 Java 并發嗎?從基礎的 Java 線程生命周期開始講講吧。
好的，面試官。吧啦啦啦...
如果要說 Java 線程的生命周期的話，那我覺得就要先說說操作系統的線程生命周期
因為 JVM 是跑在操作系統上面的嘛，所以是繞不過去的，而且可以說， Java 語言中的線程本質上就是操作系統的線程
聰明的你肯定也發現了，不管是操作系統，還是 Java 或者 C# 都有線程的概念。在它們之間，關于線程的生命周期這一部分，肯定是有相同之處的，否則的話，操作系統自己一套生命周期流程， Java 又有自己的一套， C# 又有自己的一套，而且相互之間還要能夠互相配合，這種成本想想就大的不行對吧
所以咱們就來看看，通用的線程生命周期都有啥
先直接上張圖(阿粉這次的圖，可還行?)：
可以看到，主要有 new ， ready ， running ， waiting ， terminated 5 種狀態
其中：
- new 只是說，這個線程被創建了，但是還不允許分配 CPU 執行。因為這個狀態只是說明你在編程語言層面被創建了，操作系統層面還沒有被創建，肯定就談不上分配 CPU 執行了
- ready 這個狀態是說，在操作系統層面已經成功創建了，所以接下來就是等待分配 CPU 執行了。還記得那句經典的嘛?ready ?go !
- running 的狀態，相信你就知道了，我都已經 ready 了，此時如果再給我分配一下 CPU 我是不是就可以 go 了?那不就是 running 狀態了嘛
- waiting 狀態，就是線程在 running 狀態的時候，突然發現，哎，我需要進行一下 I/O 操作，或者需要等待某個事件發生(比如說需要某個條件變量)，這個時候是不是就不能再繼續 happy 的 running 了。那咋辦?waiting 一下唄
- 那你都 waiting 了，占用的 CPU 資源是不是應該釋放掉?所以說， waiting 狀態的線程是永遠沒有機會獲得 CPU 使用權的
- 你是不是一聽「永遠沒有機會」這幾個字就給嚇壞了，我該不會永遠沒有機會執行了吧。放心吧，你不是在 waiting 嘛，等你 wait 的事件發生了，就可以繼續到 running 狀態
- 當整個線程執行完畢，或者出現異常的時候，就進入了 terminated 狀態，也就是線程的使命就完成啦，處于 terminated 狀態的線程不會再切換到其他狀態了
通用的線程生命周期以及它們之間是如何切換的，到這里，應該就比較清楚了
接下來咱們看看 Java 線程的生命周期，在這個基礎上是怎么做的優化，有什么區別
Java 線程的生命周期
咱們先來瞅瞅源碼定義的狀態(為了突出重點，我把注釋都去掉了)：
- public enum State {
- NEW,
- RUNNABLE,
- BLOCKED,
- WAITING,
- TIMED_WAITING,
- TERMINATED;
- }
能夠清楚的看到，在源碼中定義了 6 種線程狀態，剛才的通用狀態有幾種來著?5 種對吧，現在是 6 種。
這 6 種是干啥的?剛才的 5 種狀態以及它們之間的切換我搞清楚了，這 6 種狀態它們之間又是怎么切換的呢?
別急，阿粉這么貼心，肯定也是畫好了一張圖的：
這 6 個狀態咱們也是分別來看：
- NEW 到 RUNNABLE ，應該是挺容易理解的，就是 thread 調用了 start 方法
- Java 剛創建出來的 Thread 對象就是 NEW 狀態，創建 Thread 對象主要有兩種方法，一種是繼承 Thread 對象，重寫 run() 方法，一種是實現 Runnable 接口，重寫 run() 方法，并將該實現類作為創建 Thread 對象的參數
- 但是還記得嘛， NEW 只是說，這個線程在編程語言層面創建了，在操作系統層面還沒有創建，那當然就不會被操作系統調度了對不對，就更談不上執行了
- 所以 Java 線程如果想要執行的話，就必須轉換到 RUNNABLE 狀態，也就是 thread 調用 start 方法
- RUNNABLE 與 BLOCKED ，如果線程等待 synchronized 的隱式鎖時，就會從 RUNNABLE 狀態轉到 BLOCKED 狀態。因為 synchronized 修飾的方法/代碼塊同一時刻只允許一個線程執行，所以其他線程就只能等待了唄，當等待的線程獲得 synchronized 隱式鎖時，就會從 BLOCKED 狀態轉到 RUNNABLE 狀態
- 在這里有沒有個疑問?就是線程在 wait 一個條件發生時，在操作系統層面線程會轉到 waiting 狀態，那么在 JVM 層面呢?在 JVM 層面， Java 線程狀態是不會發生變化的。也就是這個時候 Java 線程的狀態依然是 RUNNABLE 狀態
- RUNNABLE 與 WAITING 狀態轉換，我感覺圖已經說得很好了，在這里不再贅述
- RUNNABLE 與 TIMED_WAITING 狀態轉換，我感覺圖已經說得很好了，在這里也不再贅述，仔細觀察下會發現， TIMED_WAITING 與 WAITING 相比，就是多了超時參數，畢竟 TIMED_WAITING 是有時限等待嘛
- RUNNABLE 到 TERMINATED ，這個過程比較好理解，線程執行完 run() 方法之后，就自動到 TERMINATED 狀態了，當然了如果在執行 run() 方法過程中有異常拋出，也會導致線程終止
- 有時候我們可能需要強制中斷 run() 方法的執行，怎么辦呢?是使用 stop() 方法還是 interrupt() 方法呢?正確的姿勢是調用 interrupt() 方法
- stop() 方法會真的殺死線程，不給線程一點兒喘息的機會，如果被殺死的線程持有 synchronized 隱式鎖，那就再也不會釋放掉這個鎖了，接下來的線程也就沒辦法獲得 synchronized 隱式鎖，是不是特別危險?同樣 suspend() 和 resume() 這兩個方法也是不建議使用
- interrupt() 方法相比于 stop() 方法就溫柔很多，它只是通知線程后續的操作可以不用去執行了，線程可以選擇執行現在就不執行，當然也可以選擇再執行一段時間后再停止，或者我就不聽你的，非要執行完，都沒關系， interrupt() 只是通知一下你而已。就比如你要做火車去一個地方，突然通知你這個火車晚點了，你可以選擇無視這個通知繼續等待，或者選擇另外一趟高鐵，但是不管你做什么，和火車站都沒啥關系，它通知的責任盡到了
看到這里應該就比較清楚了吧
在 Java 線程生命周期中， RUNNABLE 狀態是將 ready 和 running 兩種狀態合并在了一起，而 BLOCKED ， WAITING ， TIMED_WAITING 這三種狀態其實就是 waiting 狀態，也就是線程要等待某些事件發生，才能繼續向下執行下去
關于 Java 線程的生命周期，到這里就說完啦
畫個圖 + 講解，和面試官扯半小時應該沒問題吧?
