并发编程：Java 线程生命周期

Java 线程生命周期

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各状态解释与转换触发条件

状态	含义	转换触发条件
NEW（新建）	创建了线程对象，但未调用 start()	调用 start() 进入 Runnable
RUNNABLE（可运行）	已启动线程，正在等待 CPU 调度（可能已运行）	被操作系统调度执行代码时进入 Running
RUNNING（运行）	实际占用 CPU 执行线程代码（属于 RUNNABLE 的子集）	<ul><li>执行 wait() 进入 WAITING</li><li>执行 sleep()、join()、LockSupport.parkNanos() 等进入 TIMED_WAITING</li><li>竞争锁失败进入 BLOCKED</li><li>执行完毕进入 TERMINATED</li></ul>
BLOCKED（阻塞）	等待获取某个 monitor 锁（即 synchronized）	获得锁后返回 RUNNABLE
WAITING（等待）	无限期等待被其他线程唤醒（如 Object.wait()、Thread.join()、LockSupport.park()）	被 notify()、notifyAll()、join() 线程结束唤醒进入 RUNNABLE
TIMED_WAITING（超时等待）	在指定时间内等待，如 sleep(ms)、wait(ms)、join(ms)、parkNanos()	超时时间到或被唤醒后进入 RUNNABLE
TERMINATED（终止）	线程执行完 run() 方法，或异常退出	线程生命周期结束，不可再运行

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状态转换总结

触发事件	状态变迁
start() 被调用	NEW → RUNNABLE
获得 CPU 执行时间片	RUNNABLE → RUNNING
执行 wait()	RUNNING → WAITING
执行 sleep()、join(ms)	RUNNING → TIMED_WAITING
等待锁资源	RUNNING → BLOCKED
被 notify() 唤醒	WAITING → RUNNABLE
超时等待结束	TIMED_WAITING → RUNNABLE
获取到锁	BLOCKED → RUNNABLE
run() 方法执行完毕	任意状态 → TERMINATED

当然，以下是对比 sleep()、wait()、notify()、notifyAll() 的完整内容，包含它们之间的区别、锁与 CPU 资源的释放、唤醒机制等内容，已整合前面内容：

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Java 中 sleep()、wait()、notify()、notifyAll() 对比

方法	所属类	是否释放锁	是否让出 CPU	唤醒方式	使用前提	是否抛异常
sleep(ms)	Thread	❌ 否	✅ 是	自动超时唤醒	不需要 synchronized	✅ 抛 InterruptedException
wait()	Object	✅ 是	✅ 是	notify() / notifyAll() 或超时	必须在 synchronized 中	✅ 抛 InterruptedException
wait(ms)	Object	✅ 是	✅ 是	时间到了 or 被唤醒	必须在 synchronized 中	✅
notify()	Object	❌	❌	唤醒一个 wait() 线程	必须在 synchronized 中	❌
notifyAll()	Object	❌	❌	唤醒所有 wait() 线程	必须在 synchronized 中	❌

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方法解释

Thread.sleep(ms)

• 功能：让当前线程睡眠（暂停执行）一段时间
• 不释放锁：如果持有 synchronized 锁，睡眠时仍占有该锁
• 释放 CPU：当前线程暂停调度，其他线程有机会运行
• 常见用途：模拟延迟、限速、轮询等
• 异常：必须捕获或声明 InterruptedException

synchronized (lock) {
    Thread.sleep(1000); // 不释放 lock，其他线程无法进入该锁块
}

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Object.wait() / wait(ms)

• 功能：挂起线程，等待其他线程通知（或超时）
• 释放锁：调用后立即释放当前持有的 monitor
• 等待队列：进入对象的等待队列，直到被 notify() / notifyAll() 唤醒
• 必须在 synchronized 中使用：否则抛出 IllegalMonitorStateException

  Exception in thread "Thread-0" java.lang.IllegalMonitorStateException: current thread is not owner
    at java.base/java.lang.Object.wait0(Native Method)
    at java.base/java.lang.Object.wait(Object.java:366)
    at com.example.demogc.Dermo1.get(Dermo1.java:23)
    at com.example.demogc.Dermo1$1.run(Dermo1.java:32)
    at java.base/java.lang.Thread.run(Thread.java:1583)
  

• 超时版本：可以避免永久阻塞
• 异常：会抛出 InterruptedException

synchronized (lock) {
    while (queue.isEmpty()) {
        lock.wait(); // 释放 lock，等待 notify 唤醒
    }
}

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🔹 Object.notify()

• 功能：随机唤醒一个正在 wait() 的线程
• 不释放锁：notify 后当前线程继续持有锁，只有退出 synchronized 才会释放
• 唤醒机制：被唤醒线程不会立刻执行，而是进入锁竞争队列，等待重新获得锁
• 使用场景：条件满足后唤醒单个线程，例如有新数据到达队列

synchronized (lock) {
    lock.notify(); // 唤醒一个等待中的线程
}

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🔹 Object.notifyAll()

• 功能：唤醒所有等待该对象锁的线程
• 适用场景：当有多个条件依赖于某一状态变化时使用
• 机制同 notify：被唤醒线程重新竞争锁执行

synchronized (lock) {
    lock.notifyAll(); // 通知所有等待该锁的线程
}

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🔁 调用时序图（简要描述）

线程A：wait()
 |
 |---> 释放锁，进入等待队列
 |
线程B：notify()
 |
 |---> 唤醒A，A转入阻塞队列（等待锁）
 |
A获得锁后继续执行

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🧠 场景类比帮助理解

方法	类比场景
sleep()	自己设置闹钟睡觉，到点醒来，不管别人
wait()	在会议室外排队等通知，暂时让出座位
notify()	主持人通知某个等待的人进会议室
notifyAll()	主持人通知所有等待的人都进会议室排队竞争座位

公众号名称：怪味Coding

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