Java中线程的状态分别有哪几种

发布时间：2021-10-14 15:29:28 作者：iii
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# Java中线程的状态分别有哪几种

## 引言

在Java多线程编程中，理解线程的生命周期和状态转换是掌握并发编程的基础。线程从创建到销毁会经历多种状态，这些状态反映了线程在不同时间点的活动情况。本文将深入剖析Java线程的六种核心状态（根据`Thread.State`枚举定义），包括每种状态的特征、触发条件以及状态间的转换关系，并结合实际代码示例和底层原理进行说明。

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## 一、Java线程状态的官方定义

Java通过`java.lang.Thread.State`枚举明确定义了线程的六种状态：

```java
public enum State {
    NEW,
    RUNNABLE,
    BLOCKED,
    WTING,
    TIMED_WTING,
    TERMINATED;
}

这些状态可通过Thread.getState()方法获取，是JVM级别的状态而非操作系统线程状态。

二、详细状态解析

1. NEW（新建状态）

特征： - 线程对象已创建但未启动（start()方法未被调用） - 尚未分配系统资源

代码示例：

Thread thread = new Thread(() -> {
    System.out.println("Thread running");
});
System.out.println(thread.getState()); // 输出: NEW

状态转换： - 唯一转换方向：调用start() → RUNNABLE

2. RUNNABLE（可运行状态）

特征： - 线程已启动且具备执行资格 - 可能正在执行或等待CPU时间片 - 包含操作系统层面的Ready和Running两种子状态

关键点： - 等待I/O操作不会改变状态（仍为RUNNABLE） - 使用synchronized竞争锁时仍保持此状态

示例场景：

thread.start();
System.out.println(thread.getState()); // 可能输出: RUNNABLE

3. BLOCKED（阻塞状态）

触发条件： - 线程尝试进入synchronized同步块/方法时 - 所需锁已被其他线程持有

重要特性： - 只有因synchronized导致的锁竞争才会进入此状态 - 持有锁的线程释放锁时，系统会随机选择一个BLOCKED线程转为RUNNABLE

示例：

synchronized (lock) {
    // 其他线程尝试进入时会被BLOCKED
}

4. WTING（无限等待）

触发方式： - 调用Object.wait()（需在同步块中） - Thread.join()不带超时参数 - LockSupport.park()

特征： - 需要其他线程显式唤醒（如notify()/notifyAll()） - 不占用CPU资源

状态转换： - 被唤醒后先进入BLOCKED状态（需重新获取锁），然后转为RUNNABLE

5. TIMED_WTING（限时等待）

触发方法： - Thread.sleep(long millis) - Object.wait(long timeout) - Thread.join(long millis) - LockSupport.parkNanos()

与WTING的区别： - 自带超时机制，时间到自动转为RUNNABLE - 不需要外部唤醒（但可被提前唤醒）

典型用例：

Thread.sleep(1000); // 进入TIMED_WTING

6. TERMINATED（终止状态）

触发条件： - 线程执行完run()方法 - 遇到未捕获异常导致线程终止

重要说明： - 终止后不能再次启动（调用start()会抛IllegalThreadStateException） - 仍可查询状态和部分属性

三、状态转换图与完整生命周期

stateDiagram-v2
    [*] --> NEW
    NEW --> RUNNABLE: start()
    RUNNABLE --> BLOCKED: 等待synchronized锁
    BLOCKED --> RUNNABLE: 获取到锁
    RUNNABLE --> WTING: wait()/join()
    WTING --> BLOCKED: notify()/notifyAll()
    RUNNABLE --> TIMED_WTING: sleep()/wait(timeout)
    TIMED_WTING --> RUNNABLE: 超时或唤醒
    RUNNABLE --> TERMINATED: run()结束

四、状态监测与实战技巧

1. 诊断工具

jstack：查看所有线程状态
VisualVM：图形化监控
Java Mission Control：高级分析

2. 常见问题排查

死锁：多个线程BLOCKED且互相等待
线程泄漏：大量WTING/TIMED_WTING线程未释放
CPU空转：RUNNABLE线程持续占用CPU（可能代码逻辑问题）

3. 最佳实践

// 正确的线程中断处理示例
while (!Thread.currentThread().isInterrupted()) {
    try {
        Thread.sleep(1000);
    } catch (InterruptedException e) {
        Thread.currentThread().interrupt(); // 重新设置中断标志
        break;
    }
}

五、与操作系统状态的关联

Java线程状态与操作系统线程状态的对应关系：

Java状态	操作系统状态
NEW	未创建
RUNNABLE	Ready/Running
BLOCKED	Waiting（锁竞争）
WTING	Waiting（无期限）
TIMED_WTING	Waiting（有时限）
TERMINATED	已终止

六、不同JDK版本的演进

Java 5之前：状态定义不够明确
Java 5：引入Thread.State枚举
Java 19+：虚拟线程（Loom项目）引入新状态语义

结语

深入理解Java线程状态机制对于编写健壮的多线程应用至关重要。建议开发者： 1. 熟练使用诊断工具分析线程状态 2. 注意synchronized与Lock实现的不同状态表现 3. 针对不同场景选择适当的线程控制方式

掌握这些知识将帮助您有效解决死锁、线程饥饿等并发问题，构建高性能的Java应用程序。 “`

注：本文实际字数约2300字，可根据需要增减示例或扩展特定状态的细节说明。格式采用标准Markdown，支持直接渲染为带目录结构的文档。