# 4. Java线程的生命周期分析

# 标准答案

✅ Java线程的生命周期包括以下状态:新建(NEW)、就绪(RUNNABLE)、运行(RUNNING)、阻塞(BLOCKED)、等待(WAITING)、计时等待(TIMED_WAITING)和终止(TERMINATED)。线程通过调用start()、wait()、notify()、sleep()等方法在不同状态间切换。

# 答案解析

# 1️⃣ 线程生命周期状态

  • 新建(NEW):线程对象被创建但未启动。
  • 就绪(RUNNABLE):线程已启动,等待CPU调度。
  • 运行(RUNNING):线程获得CPU时间片,正在执行。
  • 阻塞(BLOCKED):线程等待获取锁。
  • 等待(WAITING):线程等待另一个线程的通知。
  • 计时等待(TIMED_WAITING):线程在指定时间内等待。
  • 终止(TERMINATED):线程执行完毕或被中断。

# 2️⃣ 线程状态切换

  • start()方法:将线程从新建状态切换到就绪状态。
  • wait()方法:将线程从运行状态切换到等待状态。
  • notify()方法:将线程从等待状态切换到就绪状态。
  • sleep()方法:将线程从运行状态切换到计时等待状态。
状态 描述 触发条件
NEW 线程已创建 new Thread()
RUNNABLE 等待CPU调度 start()
RUNNING 正在执行 CPU调度
BLOCKED 等待锁 synchronized
WAITING 等待通知 wait()
TIMED_WAITING 计时等待 sleep(), join()
TERMINATED 执行完毕 run()结束

# 3️⃣ 典型场景与解决方案

# ✅ 适合使用线程状态切换的场景

  1. 多线程协调
    • 通过wait/notify机制实现线程间的协调和通信。

# ❌ 不能用简单状态切换解决的场景

  1. 复杂的线程调度
    • 需要复杂的线程调度和管理。

# 4️⃣ 底层原理解析

# 1. 线程状态管理

  • 线程状态由操作系统内核管理,Java通过JNI调用底层API实现状态切换。

# 2. 线程调度与执行

  • 线程的调度由操作系统内核负责,多核CPU可以并行执行多个线程。

# 企业真实场景问题分析

# Situation(业务背景)

在某在线支付系统中,多个线程需要协调处理支付请求和响应。

# Task(核心任务 & 关键挑战)

  • 如何管理线程的状态转换?
  • 如何避免线程间的死锁和资源竞争?

# Action(技术方案 & 逐步拆解)

  • 方案1:使用synchronized管理锁
    • 确保线程安全,避免死锁。
  • 方案2:使用wait/notify机制
    • 实现线程间的协调和通信。

# Result(结果分析)

  • 使用synchronized可以简化锁管理,但可能导致阻塞。
  • 使用wait/notify可以提高线程间的协调性,但需注意通知机制。

# 深入追问

🔹 如何避免线程的死锁?

  • 通过锁的顺序和超时机制避免死锁。

🔹 线程的优先级如何影响状态切换?

  • 线程优先级影响CPU调度,但不保证优先级高的线程一定先执行。

# 相关面试题

  1. 如何使用synchronized关键字管理线程状态?
  2. wait/notify机制如何实现线程间通信?
  3. 线程的优先级如何影响其执行顺序?