java线程状态图怎么画

发布时间：2021-11-24 16:22:25 作者：iii
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Java线程状态图怎么画

在Java多线程编程中，理解线程的状态及其转换是非常重要的。线程的状态反映了线程在其生命周期中的不同阶段，掌握这些状态及其转换有助于我们更好地编写并发程序。本文将详细介绍Java线程的状态，并指导如何绘制线程状态图。

1. Java线程的状态

Java线程在其生命周期中会经历以下几种状态：

NEW（新建状态）：线程被创建但尚未启动。此时线程对象已经存在，但还没有调用start()方法。
RUNNABLE（可运行状态）：线程已经启动，正在等待CPU时间片。此时线程可能正在运行，也可能在等待系统资源（如CPU）。
BLOCKED（阻塞状态）：线程因为等待某个锁而进入阻塞状态。例如，当线程试图获取一个已经被其他线程持有的锁时，它会进入阻塞状态。
WTING（等待状态）：线程因为调用了Object.wait()、Thread.join()或LockSupport.park()方法而进入等待状态。此时线程会一直等待，直到其他线程显式地唤醒它。
TIMED_WTING（定时等待状态）：线程因为调用了带有超时参数的Object.wait(long timeout)、Thread.join(long millis)、Thread.sleep(long millis)或LockSupport.parkNanos(long nanos)等方法而进入定时等待状态。此时线程会等待指定的时间，或者被其他线程唤醒。
TERMINATED（终止状态）：线程已经执行完毕，或者因为异常而终止。此时线程的生命周期结束，无法再次启动。

2. 线程状态转换

线程的状态并不是一成不变的，它会根据程序的执行情况在不同的状态之间转换。以下是线程状态之间的主要转换关系：

NEW -> RUNNABLE：当调用线程的start()方法时，线程从新建状态转换为可运行状态。
RUNNABLE -> BLOCKED：当线程试图获取一个已经被其他线程持有的锁时，线程从可运行状态转换为阻塞状态。
RUNNABLE -> WTING：当线程调用Object.wait()、Thread.join()或LockSupport.park()方法时，线程从可运行状态转换为等待状态。
RUNNABLE -> TIMED_WTING：当线程调用带有超时参数的Object.wait(long timeout)、Thread.join(long millis)、Thread.sleep(long millis)或LockSupport.parkNanos(long nanos)等方法时，线程从可运行状态转换为定时等待状态。
BLOCKED -> RUNNABLE：当线程成功获取到锁时，线程从阻塞状态转换为可运行状态。
WTING -> RUNNABLE：当其他线程调用Object.notify()或Object.notifyAll()方法时，等待状态的线程被唤醒，转换为可运行状态。
TIMED_WTING -> RUNNABLE：当等待时间到达或者被其他线程唤醒时，定时等待状态的线程转换为可运行状态。
RUNNABLE -> TERMINATED：当线程执行完毕或者因为异常而终止时，线程从可运行状态转换为终止状态。

3. 如何绘制线程状态图

绘制线程状态图可以帮助我们更直观地理解线程的状态转换。以下是绘制线程状态图的步骤：

3.1 确定状态节点

首先，我们需要确定线程的所有状态节点。在Java中，线程的状态包括NEW、RUNNABLE、BLOCKED、WTING、TIMED_WTING和TERMINATED。我们可以将这些状态节点绘制为图中的节点。

3.2 确定状态转换

接下来，我们需要确定线程状态之间的转换关系。根据前面的描述，我们可以列出所有可能的状态转换，并将这些转换绘制为图中的边。

3.3 绘制状态图

在绘制状态图时，我们可以使用以下步骤：

绘制节点：在图中绘制所有线程状态节点，并为每个节点标注状态名称。
绘制边：根据状态转换关系，绘制节点之间的边，并为每条边标注转换条件。例如，从NEW到RUNNABLE的边可以标注为“调用start()方法”。
添加说明：在图的旁边或下方添加说明，解释每个状态的含义以及状态转换的条件。

3.4 示例图

以下是一个简单的Java线程状态图示例：

+-----------------+
|      NEW        |
+--------+--------+
         |
         | 调用start()
         v
+--------+--------+
|    RUNNABLE     |
+--------+--------+
         |
         | 获取锁失败
         v
+--------+--------+
|    BLOCKED      |
+--------+--------+
         |
         | 获取锁成功
         v
+--------+--------+
|    RUNNABLE     |
+--------+--------+
         |
         | 调用wait()/join()/park()
         v
+--------+--------+
|    WTING      |
+--------+--------+
         |
         | 调用notify()/notifyAll()
         v
+--------+--------+
|    RUNNABLE     |
+--------+--------+
         |
         | 调用sleep()/wait(timeout)/join(timeout)/parkNanos()
         v
+--------+--------+
| TIMED_WTING   |
+--------+--------+
         |
         | 超时或被唤醒
         v
+--------+--------+
|    RUNNABLE     |
+--------+--------+
         |
         | 执行完毕或异常终止
         v
+--------+--------+
|  TERMINATED     |
+-----------------+

4. 总结

绘制Java线程状态图是理解线程生命周期和状态转换的重要工具。通过绘制状态图，我们可以清晰地看到线程在不同状态之间的转换关系，从而更好地编写并发程序。希望本文的介绍能够帮助你掌握Java线程状态图的绘制方法，并在实际编程中加以应用。