Java 多线程 线程的五种状态，线程 Sleep, Wait, notify, notifyAll
一、先来看看Thread类里面都有哪几种状态，在Thread.class中可以找到这个枚举，它定义了线程的相关状态:
public enum State {
NEW,
RUNNABLE,
BLOCKED,
WAITING,
TIMED_WAITING,
TERMINATED;
}
具体解释请见源码，下面简单解释下Thread的五种状态什么时候出现：
- NEW 新建状态，线程创建且没有执行start方法时的状态
- RUNNABLE 可运行状态，线程已经启动，但是等待相应的资源（比如IO或者时间片切换）才能开始执行
- BLOCKED 阻塞状态，当遇到synchronized或者lock且没有取得相应的锁，就会进入这个状态
- WAITING 等待状态，当调用
Object.wait或者Thread.join()且没有设置时间，在或者LockSupport.park时，都会进入等待状态。 - TIMED_WAITING 计时等待，当调用
Thread.sleep()或者Object.wait(xx)或者Thread.join(xx)或者LockSupport.parkNanos或者LockSupport.partUntil时，进入该状态 - TERMINATED 终止状态，线程中断或者运行结束的状态
二、Sleep 与 Wait 的区别
由于wait方法是在Object上的，而sleep方法是在Thread上，当调用Thread.sleep时，并不能改变对象的状态，因此也不会释放锁。请看下面代码结果：
package springBootExample.example.simpleApplication;
public class TestThread {
public static void main(String[] args) {
Room room = new Room();
Thread man = new Thread(room, "男人");
Thread female = new Thread(room, "女人");
System.out.println("After new but before start thread name = "+man.getName()+" state = "+man.getState());
// 此时的man和female处于NEW状态
man.start();
System.out.println("After start Thread name ="+man.getName()+" state = "+man.getState());
female.start();
// 此时的man和female处于Runnable状态,但是等待相应的资源（比如IO或者时间片切换）才能开始执行,谁先获得资源就可以执行
System.out.println("小姐已经接待完客人");
}
}
class Room implements Runnable {
public int count = 1;
@Override
public void run() {
while (count <= 20) {
// BLOCKED 阻塞状态，当遇到synchronized或者lock且没有取得相应的锁，就会进入这个状态
synchronized (this) {
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "去小姐的房间,小姐累计接待客人:" + count + "个.");
count++;
try {
Thread.currentThread().sleep(100);
// this.wait(100);
} catch (InterruptedException e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
}
}
}
}
}
结果：
After new but before start thread name = 男人 state = NEW
After start Thread name =男人 state = RUNNABLE
男人去小姐的房间,小姐累计接待客人:1个.
小姐已经接待完客人
男人去小姐的房间,小姐累计接待客人:2个.
男人去小姐的房间,小姐累计接待客人:3个.
男人去小姐的房间,小姐累计接待客人:4个.
男人去小姐的房间,小姐累计接待客人:5个.
男人去小姐的房间,小姐累计接待客人:6个.
男人去小姐的房间,小姐累计接待客人:7个.
男人去小姐的房间,小姐累计接待客人:8个.
男人去小姐的房间,小姐累计接待客人:9个.
男人去小姐的房间,小姐累计接待客人:10个.
男人去小姐的房间,小姐累计接待客人:11个.
男人去小姐的房间,小姐累计接待客人:12个.
男人去小姐的房间,小姐累计接待客人:13个.
男人去小姐的房间,小姐累计接待客人:14个.
男人去小姐的房间,小姐累计接待客人:15个.
男人去小姐的房间,小姐累计接待客人:16个.
男人去小姐的房间,小姐累计接待客人:17个.
男人去小姐的房间,小姐累计接待客人:18个.
男人去小姐的房间,小姐累计接待客人:19个.
男人去小姐的房间,小姐累计接待客人:20个.
女人去小姐的房间,小姐累计接待客人:21个.
从上面的结果可以看出，NEW状态在新创建一个线程时呈现，RUNNABLE是在线程调用start()方法。因为线程获得资源就可以执行，在main()方法中新建一个线程man.start()执行，因此新线程获得资源就可以执行，从第4行结果看出。
注意看最后面有一个女人。这是因为synchronized的代码同步时在while循环里面，因此最后一次男人和女人都进入到了while里面，然后才开始等待相应的锁。这就导致第20次执行完轮到了女人。
当调用wait时：
@Override
public void run() { while (count <= 20) {
// BLOCKED 阻塞状态，当遇到synchronized或者lock且没有取得相应的锁，就会进入这个状态
// System.out.println("Before synchronized thread name = "+Thread.currentThread().getName()+" state = "+Thread.currentThread().getState());
synchronized (this) {
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "去小姐的房间,小姐累计接待客人:" + count + "个.");
count++;
try {
// Thread.currentThread().sleep(100);
this.wait(100);
} catch (InterruptedException e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
}
}
}
结果：
After new but before start thread name = 男人 state = NEW
After start Thread name =男人 state = RUNNABLE
小姐已经接待完客人
男人去小姐的房间,小姐累计接待客人:1个.
女人去小姐的房间,小姐累计接待客人:2个.
男人去小姐的房间,小姐累计接待客人:3个.
女人去小姐的房间,小姐累计接待客人:4个.
8 女人去小姐的房间,小姐累计接待客人:5个.
男人去小姐的房间,小姐累计接待客人:6个.
女人去小姐的房间,小姐累计接待客人:7个.
男人去小姐的房间,小姐累计接待客人:8个.
男人去小姐的房间,小姐累计接待客人:9个.
女人去小姐的房间,小姐累计接待客人:10个.
男人去小姐的房间,小姐累计接待客人:11个.
女人去小姐的房间,小姐累计接待客人:12个.
男人去小姐的房间,小姐累计接待客人:13个.
女人去小姐的房间,小姐累计接待客人:14个.
男人去小姐的房间,小姐累计接待客人:15个.
女人去小姐的房间,小姐累计接待客人:16个.
男人去小姐的房间,小姐累计接待客人:17个.
女人去小姐的房间,小姐累计接待客人:18个.
男人去小姐的房间,小姐累计接待客人:19个.
女人去小姐的房间,小姐累计接待客人:20个.
但是如果稍作修改就会出现弄一种情况，代码如下：
class Room implements Runnable {
public int count = 1;
@Override
public void run() {
while (count <= 20) {
// BLOCKED 阻塞状态，当遇到synchronized或者lock且没有取得相应的锁，就会进入这个状态
System.out.println("Before synchronized thread name = "+Thread.currentThread().getName()+" state = "+Thread.currentThread().getState());
synchronized (this) {
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "去小姐的房间,小姐累计接待客人:" + count + "个.");
count++;
try {
Thread.currentThread().sleep(100);
// this.wait(100);
} catch (InterruptedException e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
}
}
}
}
结果：
After new but before start thread name = 男人 state = NEW
After start Thread name =男人 state = RUNNABLE
Before synchronized thread name = 男人 state = RUNNABLE
小姐已经接待完客人
男人去小姐的房间,小姐累计接待客人:1个.
Before synchronized thread name = 女人 state = RUNNABLE
Before synchronized thread name = 男人 state = RUNNABLE
女人去小姐的房间,小姐累计接待客人:2个.
Before synchronized thread name = 女人 state = RUNNABLE
男人去小姐的房间,小姐累计接待客人:3个.
Before synchronized thread name = 男人 state = RUNNABLE
女人去小姐的房间,小姐累计接待客人:4个.
Before synchronized thread name = 女人 state = RUNNABLE
男人去小姐的房间,小姐累计接待客人:5个.
Before synchronized thread name = 男人 state = RUNNABLE
女人去小姐的房间,小姐累计接待客人:6个.
Before synchronized thread name = 女人 state = RUNNABLE
男人去小姐的房间,小姐累计接待客人:7个.
Before synchronized thread name = 男人 state = RUNNABLE
女人去小姐的房间,小姐累计接待客人:8个.
Before synchronized thread name = 女人 state = RUNNABLE
男人去小姐的房间,小姐累计接待客人:9个.
Before synchronized thread name = 男人 state = RUNNABLE
女人去小姐的房间,小姐累计接待客人:10个.
Before synchronized thread name = 女人 state = RUNNABLE
男人去小姐的房间,小姐累计接待客人:11个.
Before synchronized thread name = 男人 state = RUNNABLE
女人去小姐的房间,小姐累计接待客人:12个.
Before synchronized thread name = 女人 state = RUNNABLE
男人去小姐的房间,小姐累计接待客人:13个.
Before synchronized thread name = 男人 state = RUNNABLE
女人去小姐的房间,小姐累计接待客人:14个.
Before synchronized thread name = 女人 state = RUNNABLE
男人去小姐的房间,小姐累计接待客人:15个.
Before synchronized thread name = 男人 state = RUNNABLE
女人去小姐的房间,小姐累计接待客人:16个.
Before synchronized thread name = 女人 state = RUNNABLE
男人去小姐的房间,小姐累计接待客人:17个.
Before synchronized thread name = 男人 state = RUNNABLE
女人去小姐的房间,小姐累计接待客人:18个.
Before synchronized thread name = 女人 state = RUNNABLE
男人去小姐的房间,小姐累计接待客人:19个.
Before synchronized thread name = 男人 state = RUNNABLE
女人去小姐的房间,小姐累计接待客人:20个.
男人去小姐的房间,小姐累计接待客人:21个.
目前这种现象暂时还不是特别清楚原理，但是当男人和女人都在while循环等待时，Thread.currentThread().getName() 会获取当前线程的名字，而在循环中再获取当前名字时会出现这种交替的情况？其实Room资源一直是男人拥有。
三、Wait(), Notify() , NotifyAll()的使用
wait、notify、notifyall这几个一般都一起使用。不过需要注意下面几个重要的点：
- 调用wait\notify\notifyall方法时，需要与锁或者synchronized搭配使用，不然会报错
java.lang.IllegalMonitorStateException，因为任何时刻，对象的控制权只能一个线程持有，因此调用wait等方法的时候，必须确保对其的控制权。 - 如果对简单的对象调用wait等方法，如果对他们进行赋值也会报错，因为赋值相当于修改的原有的对象，因此如果有修改需求可以外面包装一层。
- notify可以唤醒一个在该对象上等待的线程，notifyAll可以唤醒所有等待的线程。
- wait(xxx) 可以挂起线程，并释放对象的资源，等计时结束后自动恢复；wait()则必须要其他线程调用notify或者notifyAll才能唤醒。
package springBootExample.example.simpleApplication;
public class TestWaitAndNotify {
Call call = new Call(false);
class MaMa extends Thread {
public MaMa(String name) {
super(name);
}
@Override
public void run() {
synchronized (call) {
try {
call.wait(3000);
} catch (InterruptedException e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
}
call.setFlag(true);
// call.notifyAll();
for (int i = 0; i < 3; i++) {
System.out.println("进来一个吧");
call.notify();
try {
call.wait(1000);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
}
}
class Customer extends Thread {
public Customer(String name) {
super(name);
}
@Override
public void run() {
synchronized (call) {
while (!call.isFlag()) {
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "等待王妈妈的呼唤");
try {
call.wait();
} catch (InterruptedException e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
}
}
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "进入小姐的房间");
}
}
}
public static void main(String[] args) {
TestWaitAndNotify test = new TestWaitAndNotify();
MaMa teacher = test.new MaMa("王妈妈");
Customer stu1 = test.new Customer("小米");
Customer stu2 = test.new Customer("小百");
Customer stu3 = test.new Customer("小阿");
teacher.start();
stu1.start();
stu2.start();
stu3.start();
}
}
class Call {
private boolean flag = false;
public Call(boolean flag) {
this.flag = flag;
}
public boolean isFlag() {
return flag;
}
public void setFlag(boolean flag) {
this.flag = flag;
}
}
上面代码中21，24行包含了notify() 和notifyAll()方法的，61行注意内部类实例时的方法。代码的运行结果也会不相同，notify()输出的结果为：
小米等待王妈妈的呼唤
小阿等待王妈妈的呼唤
小百等待王妈妈的呼唤
进来一个吧
小米进入小姐的房间
进来一个吧
小阿进入小姐的房间
进来一个吧
小百进入小姐的房间
notifyAll()输出的结果为：
小米等待王妈妈的呼唤
小阿等待王妈妈的呼唤
小百等待王妈妈的呼唤
小百进入小姐的房间
小阿进入小姐的房间
小米进入小姐的房间
Reference
[1] http://www.cnblogs.com/xing901022/p/7846809.html
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