JVirtualVM 中线程状态(运行/休眠/等待/驻留/监视)解析
在java自带的工具JVirtualVM中线程有以下几种状态:
先说结论,各状态含义如下,后面有详细的demo测试验证:
- 运行(runnable):正在运行中的线程。
- 休眠(timed_waiting):休眠线程,例如调用Thread.sleep方法。
- 等待(waiting):等待唤醒的线程,可通过调用Object.wait方法获得这种状态,底层实现是基于对象头中的monitor对象。
- 驻留(waiting):等待唤醒的线程,和等待状态类似,只不过底层的实现方式不同,处于这种状态的例子有线程池中的空闲线程,等待获取reentrantLock锁的线程,调用了reentrantLock的condition的await方法的线程等等,底层实现是基于Unsafe类的park方法,在AQS中有大量的应用。
- 监视(blocked):等待获取monitor锁的线程,例如等待进入synchronize代码块的线程。
代码测试
private static final ExecutorService singleThreadExecutor = Executors.newSingleThreadExecutor(); private static final ReentrantLock reentrantLockTest = new ReentrantLock(); public static void main(String[] args) { //基于println方法中的synchronize代码块测试运行或者监视线程 Thread thread1 = new Thread(() -> { while (true) { System.out.println("运行或者监视线程1"); } }, "运行或者监视线程1"); thread1.start(); //基于println方法中的synchronize代码块测试运行或者监视线程 Thread thread2 = new Thread(() -> { while (true) { System.out.println("运行或者监视线程2"); } }, "运行或者监视线程2"); thread2.start(); //monitor对象等待线程 Object lock = new Object(); Thread thread3 = new Thread(() -> { synchronized (lock) { try { lock.wait(); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } } }, "等待线程synchronized"); thread3.start(); //reentrantLock中的条件对象调用await方法线程为驻留线程 ReentrantLock reentrantLock = new ReentrantLock(); Condition condition = reentrantLock.newCondition(); Thread thread4 = new Thread(() -> { reentrantLock.lock(); try { condition.await(); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } finally { reentrantLock.unlock(); } }, "等待线程reentrantLock"); thread4.start(); //休眠线程 Thread thread5 = new Thread(() -> { try { Thread.sleep(1000000); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } }, "休眠线程"); thread5.start(); Thread thread6 = new Thread(ThreadTest::lockMethod, "reentrantLock运行线程"); thread6.start(); //等待获取reentrantLock的线程为驻留线程 Thread thread7 = new Thread(() -> { try { TimeUnit.MICROSECONDS.sleep(10); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } lockMethod(); }, "reentrantLock监视线程"); thread7.start(); //线程池中的空闲线程为驻留线程 singleThreadExecutor.execute(() -> { //线程池中的线程是懒加载,需要运行任务之后才会产生线程 System.out.println("驻留线程运行"); }); } private static void lockMethod() { reentrantLockTest.lock(); try { while (true) { } } finally { reentrantLockTest.unlock(); } } //println源码也简单贴一下 //java.io.PrintStream#println(java.lang.String) public void println(String x) { //this表示System.out这个PrintStream对象 synchronized (this) { print(x); newLine(); } }
以上代码运行之后,打开JVirtualVM查看线程如下:
根据代码的顺序从上至下讲:
两个运行或者监视线程的System.out.println()语句因为抢同一个synchronize锁,可以很明显的看出是在交替运行,状态分别处于运行和监视状态。
等待线程synchronize因为调用了Object的wait方法,一直处于等待状态。
休眠线程省略。
重点是和reentrantLock锁相关的三个线程,可以看到无论是通过condition的await方法,还是在阻塞等待锁的过程中,都是处于驻留状态,而不是我一开始预想的等待状态,通过查看源码后发现它们最终都调用了Unsafe的park方法,后续的线程dump也能验证这一点。
pool- 1-threadpool-1就是那个线程池,因为里面的线程处于空闲状态,也属于驻留。