线程的组成
线程ID:线程标识符。
当前指令指针(PC):指向要执行的指令。
寄存器集合:存储单元寄存器的集合。
堆栈:暂时存放数据和地址,一般用来保护断点和现场。
线程与进程区别
线程和进程之间的区别,我觉得可以用这个例子来看出两者的不同,进程就是一栋房子,房子住着 3 个人,线程就是住在房子里的人。进程是一个独立的个体,有自己的资源,线程是在进程里的,多个线程共享着进程的资源。
线程状态
我们看到 Java 源代码里面,线程状态的枚举有如下 6 个。
public enum State {
//新建状态
NEW,
//运行状态
RUNNABLE,
//阻塞状态
BLOCKED,
//等待状态
WAITING,
//等待状态(区别在于这个有等待的时间)
TIMED_WAITING,
//终止状态
TERMINATED;
}
下面给这 6 个状态一一做下解释。
NEW:新建状态。在创建完 Thread ,还没执行 start 之前,线程的状态一直是 NEW。可以说这个时候还没有真正的一个线程映射着,只是一个对象。
RUNNABLE:运行状态。线程对象调用 start 之后,就进入 RUNNABLE 状态,该状态说明在 JVM 中有一个真实的线程存在。
BLOCKED:阻塞状态。线程在等待锁的释放,也就是等待获取 monitor 锁。
WAITING:等待状态。线程在这个状态的时候,不会被分配 CPU,而且需要被显示地唤醒,否则会一直等待下去。
TIMED_WAITING:超时等待状态。这个状态的线程也一样不会被分配 CPU,但是它不会无限等待下去,有时间限制,时间一到就停止等待。
TERMINATED:终止状态。线程执行完成结束,但不代表这个对象已经没有了,对象可能还是存在的,只是线程不存在了。
线程既然有这么多个状态,那肯定就有状态机,也就是在什么情况下 A 状态会变成 B 状态。下面就来简单描述一下。
结合下图,我们 new 出线程类的时候,就是 NEW 状态,调用 start 方法,就进入了 RUNNABLE 状态,这时如果触发等待,则进入了 WAITING 状态,如果触发超时等待,则进入 TIMED_WAITING 状态,当访问需要同步的资源时,则只有一个线程能访问,其他线程就进入 BLOCKED 状态,当线程执行完后,进入 TERMINATED 状态。
其实在 JVM 中,线程是有 9 个状态,如下所示,有兴趣的同学可以深入了解一下。
javaClasses.hpp
enum ThreadStatus {
NEW = 0,
RUNNABLE = JVMTI_THREAD_STATE_ALIVE // runnable / running
JVMTI_THREAD_STATE_RUNNABLE,
SLEEPING = JVMTI_THREAD_STATE_ALIVE // Thread.sleep
JVMTI_THREAD_STATE_WAITING
JVMTI_THREAD_STATE_WAITING_WITH_TIMEOUT
JVMTI_THREAD_STATE_SLEEPING,
IN_OBJECT_WAIT = JVMTI_THREAD_STATE_ALIVE // Object.wait
JVMTI_THREAD_STATE_WAITING
JVMTI_THREAD_STATE_WAITING_INDEFINITELY
JVMTI_THREAD_STATE_IN_OBJECT_WAIT,
IN_OBJECT_WAIT_TIMED = JVMTI_THREAD_STATE_ALIVE // Object.wait(long)
JVMTI_THREAD_STATE_WAITING
JVMTI_THREAD_STATE_WAITING_WITH_TIMEOUT
JVMTI_THREAD_STATE_IN_OBJECT_WAIT,
PARKED = JVMTI_THREAD_STATE_ALIVE // LockSupport.park
JVMTI_THREAD_STATE_WAITING
JVMTI_THREAD_STATE_WAITING_INDEFINITELY
JVMTI_THREAD_STATE_PARKED,
PARKED_TIMED = JVMTI_THREAD_STATE_ALIVE // LockSupport.park(long)
JVMTI_THREAD_STATE_WAITING
JVMTI_THREAD_STATE_WAITING_WITH_TIMEOUT
JVMTI_THREAD_STATE_PARKED,
BLOCKED_ON_MONITOR_ENTER = JVMTI_THREAD_STATE_ALIVE // (re-)entering a synchronization block
JVMTI_THREAD_STATE_BLOCKED_ON_MONITOR_ENTER,
TERMINATED = JVMTI_THREAD_STATE_TERMINATED
};