16.3.2 运行状态和阻塞状态
什么时候线程处于运行状态
如果处于就绪状态的线程获得了CPU,开始执行run()方法的线程执行体,则该线程处于运行状态,如果计算机只有一个CPU,那么在任何时刻只有一个线程处于运行状态。当然,在一个多处理器的机器上,将会有多个线程并行执行;不过当线程数大于处理器数时,依然会存在多个线程在同一个CPU上轮换的现象。(注意多处理器的机器上是并行: parallel,单处理器上是并发)
当一个线程开始运行后,它不可能一直处于运行状态(除非它的线程执行体足够短,瞬间就执行结束了),线程在运行过程中需要被中断,目的是使其他线程获得执行的机会,线程调度的细节取决于底层平台所采用的策略。对于采用抢占式策略的系统而言,系统会给每个可执行的线程一个小时间段来处理任务;当该时间段用完后,系统就会剥夺该线程所占用的资源,让其他线程获得执行的机会。在选择下一个线程时,系统会考虑线程的优先级。
所有现代的桌面和服务器操作系统都采用抢占式调度策略,但一些小型设备如手机则可能采用协作式调度策略,在这样的系统中,只有当一个线程调用了它的sleep()或yield()方法后才会放弃所占用的资源,也就是必须由该线程主动放弃所占用的资源。
什么时候线程进入阻塞状态
当发生如下情况时,线程将会进入阻塞状态。
- 线程调用
sleep()方法主动放弃所占用的处理器资源。 - 线程调用了一个
阻塞式IO方法,在阻塞式IO方法返回之前,该线程被阻塞。 - 线程试图获得一个同步监视器,但该
同步监视器正被其他线程所持有的时候。 - 线程在等待某个通知(
notify)。 - 程序调用了线程的
suspend()方法将该线程挂起。但这个方法容易导致死锁,所以应该尽量避免使用该方法。
当前正在执行的线程被阻塞之后,其他线程就可以获得执行的机会。被阻塞的线程会在合适的时候重新进入就绪状态,注意是就绪状态而不是运行状态。也就是说,被阻塞线程的阻塞解除后,必须重新等待线程调度器再次调度它。
什么时候线程由阻塞状态进入就绪状态
针对上面几种情况,当发生如下特定的情况时可以解除上面的阻塞,让该线程重新进入就绪状态。
- 调用
sleep方法的线程经过了指定时间 - 线程调用的
阻塞式IO方法已经返回。 - 线程成功地获得了试图取得的同步监视器。
- 线程正在等待某个通知时,
其他线程发出了一个通知。 - 处于挂起状态的线程被调用了
resumed()恢复方法。
线程状态转换图
图16.4显示了线程状态转换图。
从图16.4中可以看出,线程从阻塞状态只能进入就绪状态,无法直接进入运行状态。而就绪状态和运行状态之间的转换通常不受程序控制,而是由系统线程调度所决定,当处于就绪状态的线程获得处理器资源时,该线程进入运行状态;当处于运行状态的线程失去处理器资源时,该线程进入就绪状态。但有个方法例外,调用yield()方法可以让运行状态的线程转入就绪状态。
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