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详细解读Java 内存模型
发布时间:2019-11-02
 

1、引言

多任务和高并发是衡量一台计算机处理器的能力重要指标之一。一般衡量一个服务器性能的高低好坏,使用每秒事务处理数(Transactions Per Second,TPS)这个指标比较能说明问题,它代表着一秒内服务器平均能响应的请求数,而TPS值与程序的并发能力有着非常密切的关系。在讨论Java内存模型和线程之前,先简单介绍一下硬件的效率与一致性。

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硬件的效率与一致性

由于计算机的存储设备与处理器的运算能力之间有几个数量级的差距,所以现代计算机系统都不得不加入一层读写速度尽可能接近处理器运算速度的高速缓存(cache)来作为内存与处理器之间的缓冲:将运算需要使用到的数据复制到缓存中,让运算能快速进行,当运算结束后再从缓存同步回内存之中没这样处理器就无需等待缓慢的内存读写了。

基于高速缓存的存储交互很好地解决了处理器与内存的速度矛盾,但是引入了一个新的问题:缓存一致性(Cache Coherence)。在多处理器系统中,每个处理器都有自己的高速缓存,而他们又共享同一主存,如下图所示:多个处理器运算任务都涉及同一块主存,需要一种协议可以保障数据的一致性,这类协议有MSI、MESI、MOSI及Dragon Protocol等。Java虚拟机内存模型中定义的内存访问操作与硬件的缓存访问操作是具有可比性的,后续将介绍Java内存模型。

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除此之外,为了使得处理器内部的运算单元能竟可能被充分利用,处理器可能会对输入代码进行乱序执行(Out-Of-Order Execution)优化,处理器会在计算之后将对乱序执行的代码进行结果重组,保证结果准确性。与处理器的乱序执行优化类似,Java虚拟机的即时编译器中也有类似的指令重排序(Instruction Recorder)优化。

3Java内存模型

定义Java内存模型并不是一件容易的事情,这个模型必须定义得足够严谨,才能让Java的并发操作不会产生歧义;但是,也必须得足够宽松,使得虚拟机的实现能有足够的自由空间去利用硬件的各种特性(寄存器、高速缓存等)来获取更好的执行速度。经过长时间的验证和修补,在JDK1.5发布后,Java内存模型就已经成熟和完善起来了。

主内存与工作内存

Java内存模型的主要目标是定义程序中各个变量的访问规则,即在虚拟机中将变量存储到内存和从内存中取出变量这样底层细节。此处的变量与Java编程时所说的变量不一样,指包括了实例字段、静态字段和构成数组对象的元素,但是不包括局部变量与方法参数,后者是线程私有的,不会被共享。

Java内存模型中规定了所有的变量都存储在主内存中,每条线程还有自己的工作内存(可以与前面的处理器的高速缓存类比),线程的工作内存中保存了该线程使用到的变量到主内存副本拷贝,线程对变量的所有操作(读取、赋值)都必须在工作内存中进行,而不能直接读写主内存中的变量。不同线程之间无法直接访问对方工作内存中的变量,线程间变量值的传递均需要在主内存来完成,线程、主内存和工作内存的交互关系如下图所示,和上图很类似。

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这里的主内存、工作内存与Java内存区域的Java堆、栈、方法区不是同一层次内存划分。

内存间交互操作

关于主内存与工作内存之间的具体交互协议,即一个变量如何从主内存拷贝到工作内存、如何从工作内存同步到主内存之间的实现细节,Java内存模型定义了以下八种操作来完成:

  • lock(锁定):作用于主内存的变量,把一个变量标识为一条线程独占状态。
  • unlock(解锁):作用于主内存变量,把一个处于锁定状态的变量释放出来,释放后的变量才可以被其他线程锁定。
  • read(读取):作用于主内存变量,把一个变量值从主内存传输到线程的工作内存中,以便随后的load动作使用
  • load(载入):作用于工作内存的变量,它把read操作从主内存中得到的变量值放入工作内存的变量副本中。
  • use(使用):作用于工作内存的变量,把工作内存中的一个变量值传递给执行引擎,每当虚拟机遇到一个需要使用变量的值的字节码指令时将会执行这个操作。
  • assign(赋值):作用于工作内存的变量,它把一个从执行引擎接收到的值赋值给工作内存的变量,每当虚拟机遇到一个给变量赋值的字节码指令时执行这个操作。
  • store(存储):作用于工作内存的变量,把工作内存中的一个变量的值传送到主内存中,以便随后的write的操作。
  • write(写入):作用于主内存的变量,它把store操作从工作内存中一个变量的值传送到主内存的变量中。

如果要把一个变量从主内存中复制到工作内存,就需要按顺寻地执行read和load操作,如果把变量从工作内存中同步回主内存中,就要按顺序地执行store和write操作。Java内存模型只要求上述操作必须按顺序执行,而没有保证必须是连续执行。也就是read和load之间,store和write之间是可以插入其他指令的,如对主内存中的变量a、b进行访问时,可能的顺序是read a,read b,load b, load a。Java内存模型还规定了在执行上述八种基本操作时,必须满足如下规则:

  • 不允许read和load、store和write操作之一单独出现
  • 不允许一个线程丢弃它的最近assign的操作,即变量在工作内存中改变了之后必须同步到主内存中。
  • 不允许一个线程无原因地(没有发生过任何assign操作)把数据从工作内存同步回主内存中。
  • 一个新的变量只能在主内存中诞生,不允许在工作内存中直接使用一个未被初始化(load或assign)的变量。即就是对一个变量实施use和store操作之前,必须先执行过了assign和load操作。
  • 一个变量在同一时刻只允许一条线程对其进行lock操作,lock和unlock必须成对出现
  • 如果对一个变量执行lock操作,将会清空工作内存中此变量的值,在执行引擎使用这个变量前需要重新执行load或assign操作初始化变量的值
  • 如果一个变量事先没有被lock操作锁定,则不允许对它执行unlock操作;也不允许去unlock一个被其他线程锁定的变量。
  • 对一个变量执行unlock操作之前,必须先把此变量同步到主内存中(执行store和write操作)。

重排序

在执行程序时为了提高性能,编译器和处理器经常会对指令进行重排序。重排序分成三种类型:

  1. 编译器优化的重排序。编译器在不改变单线程程序语义放入前提下,可以重新安排语句的执行顺序。
  2. 指令级并行的重排序。现代处理器采用了指令级并行技术来将多条指令重叠执行。如果不存在数据依赖性,处理器可以改变语句对应机器指令的执行顺序。
  3. 内存系统的重排序。由于处理器使用缓存和读写缓冲区,这使得加载和存储操作看上去可能是在乱序执行。

从Java源代码到最终实际执行的指令序列,会经过下面三种重排序:

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为了保证内存的可见性,Java编译器在生成指令序列的适当位置会插入内存屏障指令来禁止特定类型的处理器重排序。Java内存模型把内存屏障分为LoadLoad、LoadStore、StoreLoad和StoreStore四种:

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对于volatile型变量的特殊规则

当一个变量定义为volatile之后,它具有两种特性:

1. 保证此变量对所有线程的可见性:当一条线程修改了这个变量的值时,新值能立即同步到主内存中,因此其他线程可以立即得知该变量修改后的值。

在以下两种情况下能保证线程的安全性,其余情况我们仍要通过加锁来保证原子性:

运行结果并不依赖变量的当前值,或者能够确保只有单一的线程修改变量的值。

变量不需要与其他状态变量共同参与不变约束。

如果不满足以上两种场景,我们就要选择所来保证原子性。

2.禁止指令重排序优化

普通的变量仅仅会保证在该方法的执行过程中所有依赖赋值结果的地方都能获得正确的结果,而不能保证变量赋值操作的顺序与程序代码的执行顺序一致。

原子性、可见性与有序性

在并发编程中,我们通常会遇到以下三个问题:原子性问题,可见性问题,有序性问题。我们先看具体看一下这三个概念:

1.原子性

原子性:即一个操作或者多个操作 要么全部执行并且执行的过程不会被任何因素打断,要么就都不执行。

一个很经典的例子就是银行账户转账问题:

比如从账户A向账户B转1000元,那么必然包括2个操作:从账户A减去1000元,往账户B加上1000元。

试想一下,如果这2个操作不具备原子性,会造成什么样的后果。假如从账户A减去1000元之后,操作突然中止。然后又从B取出了500元,取出500元之后,再执行 往账户B加上1000元 的操作。这样就会导致账户A虽然减去了1000元,但是账户B没有收到这个转过来的1000元。

所以这2个操作必须要具备原子性才能保证不出现一些意外的问题。

2.可见性

可见性是指当多个线程访问同一个变量时,一个线程修改了这个变量的值,其他线程能够立即看得到修改的值。

3.有序性

如果在本线程内观察,所有的操作都是有序的;如果在一个线程中观察另一个线程,所有的操作都是无序的。前半句是指「线程内表现为串行的语义」(Within-Thread As-If-Serial Semantics),后半句是指「指令重排序」现象和「工作内存与主内存同步延迟」现象。

happens-befor 原则

我们无法就所有场景来规定某个线程修改的变量何时对其他线程可见,但是我们可以指定某些规则,这规则就是happens-before,从JDK 5 开始,JMM就使用happens-before的概念来阐述多线程之间的内存可见性。

在JMM中,如果一个操作执行的结果需要对另一个操作可见,那么这两个操作之间必须存在happens-before关系。

happens-before原则非常重要,它是判断数据是否存在竞争、线程是否安全的主要依据,依靠这个原则,我们解决在并发环境下两操作之间是否可能存在冲突的所有问题。下面我们就一个简单的例子稍微了解下happens-before ;

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2

i = 1; //线程A执行

j = i ; //线程B执行

j 是否等于1呢?假定线程A的操作(i = 1)happens-before线程B的操作(j = i),那么可以确定线程B执行后j = 1 一定成立,如果他们不存在happens-before原则,那么j = 1 不一定成立。这就是happens-before原则的威力。

happens-before原则定义如下:

1. 如果一个操作happens-before另一个操作,那么第一个操作的执行结果将对第二个操作可见,而且第一个操作的执行顺序排在第二个操作之前。

2. 两个操作之间存在happens-before关系,并不意味着一定要按照happens-before原则制定的顺序来执行。如果重排序之后的执行结果与按照happens-before关系来执行的结果一致,那么这种重排序并不非法。

下面是happens-before原则规则:

  1. 程序次序规则:一个线程内,按照代码顺序,书写在前面的操作先行发生于书写在后面的操作;
  2. 锁定规则:一个unLock操作先行发生于后面对同一个锁额lock操作;
  3. volatile变量规则:对一个变量的写操作先行发生于后面对这个变量的读操作;
  4. 传递规则:如果操作A先行发生于操作B,而操作B又先行发生于操作C,则可以得出操作A先行发生于操作C;
  5. 线程启动规则:Thread对象的start()方法先行发生于此线程的每个一个动作;
  6. 线程中断规则:对线程interrupt()方法的调用先行发生于被中断线程的代码检测到中断事件的发生;
  7. 线程终结规则:线程中所有的操作都先行发生于线程的终止检测,我们可以通过Thread.join()方法结束、Thread.isAlive()的返回值手段检测到线程已经终止执行;
  8. 对象终结规则:一个对象的初始化完成先行发生于他的finalize()方法的开始;

我们来详细看看上面每条规则:

程序次序规则:一段代码在单线程中执行的结果是有序的。注意是执行结果,因为虚拟机、处理器会对指令进行重排序(重排序后面会详细介绍)。虽然重排序了,但是并不会影响程序的执行结果,所以程序最终执行的结果与顺序执行的结果是一致的。故而这个规则只对单线程有效,在多线程环境下无法保证正确性。

锁定规则:这个规则比较好理解,无论是在单线程环境还是多线程环境,一个锁处于被锁定状态,那么必须先执行unlock操作后面才能进行lock操作。

volatile变量规则:这是一条比较重要的规则,它标志着volatile保证了线程可见性。通俗点讲就是如果一个线程先去写一个volatile变量,然后一个线程去读这个变量,那么这个写操作一定是happens-before读操作的。

传递规则:提现了happens-before原则具有传递性,即A happens-before B , B happens-before C,那么A happens-before C

线程启动规则:假定线程A在执行过程中,通过执行ThreadB.start()来启动线程B,那么线程A对共享变量的修改在接下来线程B开始执行后确保对线程B可见。

线程终结规则:假定线程A在执行的过程中,通过制定ThreadB.join()等待线程B终止,那么线程B在终止之前对共享变量的修改在线程A等待返回后可见。

上面八条是原生Java满足Happens-before关系的规则,但是我们可以对他们进行推导出其他满足happens-before的规则:

  1. 将一个元素放入一个线程安全的队列的操作Happens-Before从队列中取出这个元素的操作
  2. 将一个元素放入一个线程安全容器的操作Happens-Before从容器中取出这个元素的操作
  3. 在CountDownLatch上的倒数操作Happens-Before CountDownLatch#await()操作
  4. 释放Semaphore许可的操作Happens-Before获得许可操作
  5. Future表示的任务的所有操作Happens-Before Future#get()操作
  6. 向Executor提交一个Runnable或Callable的操作Happens-Before任务开始执行操作

这里再说一遍happens-before的概念:如果两个操作不存在上述(前面8条 + 后面6条)任一一个happens-before规则,那么这两个操作就没有顺序的保障,JVM可以对这两个操作进行重排序。如果操作A happens-before操作B,那么操作A在内存上所做的操作对操作B都是可见的。

下面就用一个简单的例子来描述下happens-before原则:


private int i = 0;

public void write(int j ){

i = j;

}

public int read(){

return i;

}

我们约定线程A执行write(),线程B执行read(),且线程A优先于线程B执行,那么线程B获得结果是什么?;我们就这段简单的代码一次分析happens-before的规则(规则5、6、7、8 + 推导的6条可以忽略,因为他们和这段代码毫无关系):

  1. 由于两个方法是由不同的线程调用,所以肯定不满足程序次序规则;
  2. 两个方法都没有使用锁,所以不满足锁定规则;
  3. 变量i不是用volatile修饰的,所以volatile变量规则不满足;
  4. 传递规则肯定不满足;

所以我们无法通过happens-before原则推导出线程A happens-before线程B,虽然可以确认在时间上线程A优先于线程B指定,但是就是无法确认线程B获得的结果是什么,所以这段代码不是线程安全的。那么怎么修复这段代码呢?满足规则2、3任一即可。

happen-before原则是JMM中非常重要的原则,它是判断数据是否存在竞争、线程是否安全的主要依据,保证了多线程环境下的可见性。

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Java与线程

并发不一定要依赖多线程(如PHP中很常见的多进程并发),但是在Java里面谈论并发,大多数都与线程脱不开关系。既然我们探讨的话题是Java虚拟机的特性,那讲到Java线程,我们就从Java线程在虚拟机中的实现开始讲起。

线程的实现

我们知道,线程是比进程更轻量级的调度执行单位,线程的引入,可以把一个进程的资源分配和执行调度分开,各个线程既可以共享进程资源(内存地址、文件I/O等),又可以独立调度(线程是CPU调度的基本单位)。

主流的操作系统都提供了线程实现,Java语言则提供了在不同硬件和操作系统平台下对线程操作的统一处理,每个已经执行start()且还未结束的java.lang.Thread类的实例就代表了一个线程。我们注意到Thread类与大部分的Java API有显著的差别,它的所有关键方法都是声明为Native的。在Java API中,一个Native方法往往意味着这个方法没有使用或无法使用平台无关的手段来实现(当然也可能是为了执行效率而使用Native方法,不过,通常最高效率的手段也就是平台相关的手段)。正因为如此,作者把本节的标题定为“线程的实现”而不是“Java线程的实现”。

实现线程主要有3种方式:使用内核线程实现、使用用户线程实现和使用用户线程加轻量级进程混合实现。

一、使用内核线程实现

内核线程(Kernel-Level Thread,KLT)就是直接由操作系统内核(Kernel,下称内核)支持的线程,这种线程由内核来完成线程切换,内核通过操纵调度器(Scheduler)对线程进行调度,并负责将线程的任务映射到各个处理器上。每个内核线程可以视为内核的一个分身,这样操作系统就有能力同时处理多件事情,支持多线程的内核就叫做多线程内核(Multi-Threads Kernel)。

程序一般不会直接去使用内核线程,而是去使用内核线程的一种高级接口——轻量级进程(Light Weight Process,LWP),轻量级进程就是我们通常意义上所讲的线程,由于每个轻量级进程都由一个内核线程支持,因此只有先支持内核线程,才能有轻量级进程。这种轻量级进程与内核线程之间1:1的关系称为一对一的线程模型,如图

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由于内核线程的支持,每个轻量级进程都成为一个独立的调度单元,即使有一个轻量级进程在系统调用中阻塞了,也不会影响整个进程继续工作,但是轻量级进程具有它的局限性:首先,由于是基于内核线程实现的,所以各种线程操作,如创建、析构及同步,都需要进行系统调用。而系统调用的代价相对较高,需要在用户态(User Mode)和内核态(Kernel Mode)中来回切换。其次,每个轻量级进程都需要有一个内核线程的支持,因此轻量级进程要消耗一定的内核资源(如内核线程的栈空间),因此一个系统支持轻量级进程的数量是有限的。

二、使用用户线程实现

从广义上来讲,一个线程只要不是内核线程,就可以认为是用户线程(User Thread,UT),因此,从这个定义上来讲,轻量级进程也属于用户线程,但轻量级进程的实现始终是建立在内核之上的,许多操作都要进行系统调用,效率会受到限制。

而狭义上的用户线程指的是完全建立在用户空间的线程库上,系统内核不能感知线程存在的实现。用户线程的建立、同步、销毁和调度完全在用户态中完成,不需要内核的帮助。如果程序实现得当,这种线程不需要切换到内核态,因此操作可以是非常快速且低消耗的,也可以支持规模更大的线程数量,部分高性能数据库中的多线程就是由用户线程实现的。这种进程与用户线程之间1:N的关系称为一对多的线程模型,如图所示。

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使用用户线程的优势在于不需要系统内核支援,劣势也在于没有系统内核的支援,所有的线程操作都需要用户程序自己处理。线程的创建、切换和调度都是需要考虑的问题,而且由于操作系统只把处理器资源分配到进程,那诸如“阻塞如何处理”、“多处理器系统中如何将线程映射到其他处理器上”这类问题解决起来将会异常困难,甚至不可能完成。因而使用用户线程实现的程序一般都比较复杂 [1] ,除了以前在不支持多线程的操作系统中(如DOS)的多线程程序与少数有特殊需求的程序外,现在使用用户线程的程序越来越少了,Java、Ruby等语言都曾经使用过用户线程,最终又都放弃使用它。

三、使用用户线程加轻量级进程混合实现

线程除了依赖内核线程实现和完全由用户程序自己实现之外,还有一种将内核线程与用户线程一起使用的实现方式。在这种混合实现下,既存在用户线程,也存在轻量级进程。用户线程还是完全建立在用户空间中,因此用户线程的创建、切换、析构等操作依然廉价,并且可以支持大规模的用户线程并发。而操作系统提供支持的轻量级进程则作为用户线程和内核线程之间的桥梁,这样可以使用内核提供的线程调度功能及处理器映射,并且用户线程的系统调用要通过轻量级线程来完成,大大降低了整个进程被完全阻塞的风险。在这种混合模式中,用户线程与轻量级进程的数量比是不定的,即为N:M的关系,如图12-5所示,这种就是多对多的线程模型。

许多UNIX系列的操作系统,如Solaris、HP-UX等都提供了N:M的线程模型实现。

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四、Java线程的实现

Java线程在JDK 1.2之前,是基于称为“绿色线程”(Green Threads)的用户线程实现的,而在JDK 1.2中,线程模型替换为基于操作系统原生线程模型来实现。因此,在目前的JDK版本中,操作系统支持怎样的线程模型,在很大程度上决定了Java虚拟机的线程是怎样映射的,这点在不同的平台上没有办法达成一致,虚拟机规范中也并未限定Java线程需要使用哪种线程模型来实现。线程模型只对线程的并发规模和操作成本产生影响,对Java程序的编码和运行过程来说,这些差异都是透明的。

对于Sun JDK来说,它的Windows版与Linux版都是使用一对一的线程模型实现的,一条Java线程就映射到一条轻量级进程之中,因为Windows和Linux系统提供的线程模型就是一对一的。

而在Solaris平台中,由于操作系统的线程特性可以同时支持一对一(通过Bound Threads或Alternate Libthread实现)及多对多(通过LWP/Thread Based Synchronization实现)的线程模型,因此在Solaris版的JDK中也对应提供了两个平台专有的虚拟机参数:-XX:+UseLWPSynchronization(默认值)和-XX:+UseBoundThreads来明确指定虚拟机使用哪种线程模型。

JAVA线程调度

线程调度是指系统为线程分配处理器使用权的过程,主要调度方式有两种,分别是协同式线程调度(Cooperative Threads-Scheduling)和抢占式线程调度(Preemptive Threads-Scheduling)。

如果使用协同式调度的多线程系统,线程的执行时间由线程本身来控制,线程把自己的工作执行完了之后,要主动通知系统切换到另外一个线程上。协同式多线程的最大好处是实现简单,而且由于线程要把自己的事情干完后才会进行线程切换,切换操作对线程自己是可知的,所以没有什么线程同步的问题。Lua语言中的“协同例程”就是这类实现。它的坏处也很明显:线程执行时间不可控制,甚至如果一个线程编写有问题,一直不告知系统进行线程切换,那么程序就会一直阻塞在那里。很久以前的Windows 3.x系统就是使用协同式来实现多进程多任务的,相当不稳定,一个进程坚持不让出CPU执行时间就可能会导致整个系统崩溃。

如果使用抢占式调度的多线程系统,那么每个线程将由系统来分配执行时间,线程的切换不由线程本身来决定(在Java中,Thread.yield()可以让出执行时间,但是要获取执行时间的话,线程本身是没有什么办法的)。在这种实现线程调度的方式下,线程的执行时间是系统可控的,也不会有一个线程导致整个进程阻塞的问题,Java使用的线程调度方式就是抢占式调度 [1] 。与前面所说的Windows 3.x的例子相对,在Windows 9x/NT内核中就是使用抢占式来实现多进程的,当一个进程出了问题,我们还可以使用任务管理器把这个进程“杀掉”,而不至于导致系统崩溃。

虽然Java线程调度是系统自动完成的,但是我们还是可以“建议”系统给某些线程多分配一点执行时间,另外的一些线程则可以少分配一点——这项操作可以通过设置线程优先级来完成。Java语言一共设置了10个级别的线程优先级(Thread.MIN_PRIORITY至Thread.MAX_PRIORITY),在两个线程同时处于Ready状态时,优先级越高的线程越容易被系统选择执行。

不过,线程优先级并不是太靠谱,原因是Java的线程是通过映射到系统的原生线程上来实现的,所以线程调度最终还是取决于操作系统,虽然现在很多操作系统都提供线程优先级的概念,但是并不见得能与Java线程的优先级一一对应,如Solaris中有2147483648(2 32 )种优先级,但Windows中就只有7种,比Java线程优先级多的系统还好说,中间留下一点空位就可以了,但比Java线程优先级少的系统,就不得不出现几个优先级相同的情况了,下面图显示了Java线程优先级与Windows线程优先级之间的对应关系,Windows平台的JDK中使用了除THREAD_PRIORITY_IDLE之外的其余6种线程优先级。

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上文说到“线程优先级并不是太靠谱”,不仅仅是说在一些平台上不同的优先级实际会变得相同这一点,还有其他情况让我们不能太依赖优先级:优先级可能会被系统自行改变。例如,在Windows系统中存在一个称为“优先级推进器”(Priority Boosting,当然它可以被关闭掉)的功能,它的大致作用就是当系统发现一个线程执行得特别“勤奋努力”的话,可能会越过线程优先级去为它分配执行时间。因此,我们不能在程序中通过优先级来完全准确地判断一组状态都为Ready的线程将会先执行哪一个。

状态转换

Java语言定义了5种线程状态,在任意一个时间点,一个线程只能有且只有其中的一种状态,这5种状态分别如下。

1、新建(New):创建后尚未启动的线程处于这种状态。

2、运行(Runable):Runable包括了操作系统线程状态中的Running和Ready,也就是处于此状态的线程有可能正在执行,也有可能正在等待着CPU为它分配执行时间。

3、无限期等待(Waiting):处于这种状态的线程不会被分配CPU执行时间,它们要等待被其他线程显式地唤醒。以下方法会让线程陷入无限期的等待状态:

  • 没有设置Timeout参数的Object.wait()方法。
  • 没有设置Timeout参数的Thread.join()方法。
  • LockSupport.park()方法。

3、限期等待(Timed Waiting):处于这种状态的线程也不会被分配CPU执行时间,不过无须等待被其他线程显式地唤醒,在一定时间之后它们会由系统自动唤醒。以下方法会让线程进入限期等待状态:

  • Thread.sleep()方法。
  • 设置了Timeout参数的Object.wait()方法。
  • 设置了Timeout参数的Thread.join()方法。
  • LockSupport.parkNanos()方法。
  • LockSupport.parkUntil()方法。

4、阻塞(Blocked):线程被阻塞了,“阻塞状态”与“等待状态”的区别是:“阻塞状态”在等待着获取到一个排他锁,这个事件将在另外一个线程放弃这个锁的时候发生;而“等待状态”则是在等待一段时间,或者唤醒动作的发生。在程序等待进入同步区域的时候,线程将进入这种状态。

5、结束(Terminated):已终止线程的线程状态,线程已经结束执行。

上述5种状态在遇到特定事件发生的时候将会互相转换,它们的转换关系如图所示。

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