线程的五种状态介绍
线程是操作系统中的基本执行单元,线程与进程相比具有更小的资源占用以及更高的执行效率。线程可以处于不同的状态,在不同的状态中线程的行为以及系统资源的占用也不同。了解线程的五种状态,可以帮助我们更好地理解线程的工作原理,这对于编写高效稳定的多线程程序非常重要。
一、线程的五种状态
1. 新建状态(NEW):表示创建线程但尚未启动时的状态。
2. 就绪状态(RUNNABLE):表示线程已经被创建,并已被准备好执行时的状态。
3. 运行状态(RUNNING):表示线程正在运行中,执行线程的代码。
4. 阻塞状态(BLOCKED):表示线程因为某种原因而暂停执行。例如:等待输入、输出、线程同步、等待锁等。
5. 终止状态(TERMINATED):表示线程执行完成或者被强制终止的状态。一旦线程终止,它便无法进入到任何状态。
二、线程状态的转换
线程的状态不是一成不变的,它可以在不同的状态之间转换。线程状态的转换是由系统自动控制的,在程序中我们只需要关注线程的行为即可。
1. 新建状态(NEW)转化为就绪状态(RUNNABLE):当一个线程创建后,系统会为这个线程分配必要的资源,然后将其设置为就绪状态等待CPU的调度。
2. 就绪状态(RUNNABLE)转化为运行状态(RUNNING):当CPU完成对当前线程的调度,选择执行该线程是,线程便从就绪状态转化为运行状态。
3. 运行状态(RUNNING)转化为阻塞状态(BLOCKED):当线程在运行过程中需要等待一些操作(如等待IO完成、等待系统资源等),如果需等待的时间过长,线程将进入等待状态,同时CPU会将线程转化为阻塞状态,直到等待的操作完成。
4. 阻塞状态(BLOCKED)转化为就绪状态(RUNNABLE):当等待的操作完成后,线程将会重新进入到就绪状态,等待CPU的调度。
5. 运行状态(RUNNING)转化为终止状态(TERMINATED):线程完成运行任务时,线程将进入到终止状态。同时,线程的资源将被系统回收,以供其他线程使用。
三、线程状态的应用
对于多线程开发工作,理解线程的状态是至关重要的。以下是线程状态的一些应用场景:
1. 避免阻塞线程
线程的阻塞状态只有等待的操作完成后才能解除,这段时间内资源被浪费。因此,在多线程编程中,应该避免长时间阻塞线程,以充分利用CPU时间片。
2. 合理规划CPU时间
理解线程的状态转换可以帮助程序员更好地规划线程的执行。合理规划线程执行时间可以减少线程之间的竞争,减轻系统负载,提高程序执行效率。
3. 编写高效稳定的多线程程序
线程状态的正确理解和使用是编写高效稳定的多线程程序的基础。程序员需要根据实际开发需求,合理规划线程状态,充分利用系统资源,确保程序安全可靠。