JAVA线程的周期及调度机制详解

JAVA线程的生命周期

Java线程的生命周期包含以下几个状态，通过Thread.State枚举类定义：

• NEW：线程被创建但尚未启动（未调用start()方法）。
• RUNNABLE：线程正在JVM中执行或等待操作系统资源（如CPU时间片）。
• BLOCKED：线程被阻塞，等待获取监视器锁（如synchronized块）。
• WAITING：线程无限期等待，直到其他线程显式唤醒（通过Object.wait()或Thread.join()）。
• TIMED_WAITING：线程有限期等待（通过Thread.sleep()、带超时的wait()或join()）。
• TERMINATED：线程执行完毕或异常退出。

线程状态转换示例代码

Thread thread = new Thread(() -> {
    try {
        Thread.sleep(1000); // TIMED_WAITING
    } catch (InterruptedException e) {
        e.printStackTrace();
    }
});
System.out.println(thread.getState()); // NEW
thread.start();
System.out.println(thread.getState()); // RUNNABLE

JAVA线程调度机制

Java线程调度依赖于操作系统的原生线程模型，由JVM和操作系统共同管理：

• 抢占式调度：线程优先级（1~10）仅作为提示，不保证执行顺序。高优先级线程更可能获得CPU时间片，但依赖OS实现。
• 时间片轮转：每个线程分配固定时间片，超时后切换至其他线程。
• yield()：提示当前线程让出CPU，但实际效果不确定。
• sleep()：强制线程暂停指定时间，不释放锁。
• wait()/notify()：基于对象监视器的线程协作机制，需在同步块中使用。

优先级设置示例

Thread highPriorityThread = new Thread(() -> System.out.println("High Priority"));
highPriorityThread.setPriority(Thread.MAX_PRIORITY); // 优先级10
highPriorityThread.start();

注意事项

• 避免依赖线程优先级实现逻辑，不同操作系统表现可能不一致。
• BLOCKED和WAITING状态需区分：前者因锁竞争，后者因主动调用等待方法。
• 使用Thread.join()可实现线程顺序执行，但会阻塞调用线程。

通过合理管理线程状态及调度策略，可以优化多线程程序的性能和可靠性。

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