浅谈JAVA 线程状态中可能存在的一些误区

BLOCKED 和 WAITING 的区别

BLOCKED 和 WAITING 两种状态从结果上来看，都是线程暂停，不会占用 CPU 资源，不过还是有一些区别的

BLOCKED

等待 Monitor 锁的阻塞线程的线程状态，处于阻塞状态的线程正在等待 Monitor 锁进入 synchronized Block 或者 Method ，或者在调用 Object.wait 后重新进入同步块/方法。简单的说，就是线程等待 synchronized 形式的锁时的状态

下面这段代码中， t1 在等待 t0 的锁释放（synchronized代码块执行完成），那么此时 t1 的状态就是 BLOCKED

Object lock = new Object();Thread t0 = new Thread(new Runnable() { @Override public void run() {synchronized (lock){ System.out.println('t0 acquire lock success'); try {Thread.sleep(10000); } catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace(); }} }});t0.start();Thread.sleep(100);Thread t1 = new Thread(new Runnable() { @Override public void run() {synchronized (lock){ System.out.println('t1 acquire lock success');} }});t1.start();Thread.sleep(100);System.out.println('t0 state: '+t0.getState());System.out.println('t1 state: '+t1.getState());System.out.println('done.');//outputt0 acquire lock successt0 state: TIMED_WAITINGt1 state: BLOCKEDdone.t1 acquire lock successWAITING

等待中的线程状态，下面几个方法的调用会导致线程进入 WAITING 状态：

Object.wait() Thread.join() LockSupport.park()

WAITING 状态中的线程在等待其他线程执行某些操作，比如在某个对象上调用 Object.wait() 的线程正在等待另一个线程在该对象上调用 Object.notify() 或 Object.notifyAll()。为 Thread.join() 的线程正在等待指定的线程停止。下面这段代码中，t0 在通过 synchronized 获取了 lock 对象的锁之后，进行了 wait 操作，导致 t0 进入 WAITING 状态：

Object lock = new Object();Thread t0 = new Thread(new Runnable() { @Override public void run() {synchronized (lock){ System.out.println('t0 acquire lock success'); try {lock.wait(); } catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace(); }} }});t0.start();Thread.sleep(100);System.out.println('t0 state: '+t0.getState());System.out.println('done.');//outputt0 acquire lock successt0 state: WAITINGdone.区别

JAVA 中除了 synchronized Block/Method 的锁，还提供了 JUC 下的锁实现， juc.lock 下的锁功能更强大。比如支持中断，支持重入/非重入，公平/非公平等；但是 juc 下的锁和 synchronized 的实现可是不太一样的比如下面这段代码，同样是等待锁，可是和synchronized等待锁的状态还不一样：

ReentrantLock reentrantLock = new ReentrantLock();Thread t0 = new Thread(new Runnable() { @Override public void run() {reentrantLock.lock();System.out.println('t0 acquire lock success');try { Thread.sleep(10000);} catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace();} }});t0.start();Thread.sleep(100);Thread t1 = new Thread(new Runnable() { @Override public void run() {reentrantLock.lock();System.out.println('t1 acquire lock success'); }});t1.start();Thread.sleep(100);System.out.println('t0 state: '+t0.getState());System.out.println('t1 state: '+t1.getState());System.out.println('done.');//outputt0 acquire lock successt0 state: TIMED_WAITINGt1 state: WAITINGdone.

同样是加锁，在 JUC 的锁实现下线程状态不太一样，所以在观察线程状态时，不止是 BLOCKED 的状态才是等待锁， WAITING/TIMEWAITING 的状态仍然可能是等待锁的状态不过 JUC 下的锁实现，让线程暂停/等待的核心方法还是 LockSupport.park ， jstack 对于 PARKING 形式的 WAITING 会有标注，所以在线程 stack 时还是能一眼看出来的：

//这里显示了等待类型'Thread-0' #11 prio=5 os_prio=31 tid=0x00007f9308110000 nid=0x5c03 waiting on condition [0x0000700007fc3000] java.lang.Thread.State: WAITING (parking)//这里虽然是WAITING，但还是标注了是parking类型的at sun.misc.Unsafe.park(Native Method)

而 synchronized 形式的锁在 jstack 下的输出会有所区别：

//这里显示了等待类型为monitor'Thread-1' #12 prio=5 os_prio=31 tid=0x00007f833d919800 nid=0x5a03 waiting for monitor entry [0x00007000035af000] java.lang.Thread.State: BLOCKED (on object monitor)//这里是BLOCKED状态，同时显示了monitor的归属

所以在观察线程状态时，需要注意Object.wait()这种WAITING和juc下锁导致的WAITING的区别

RUNNABLE 真的是 RUNNABLE 吗？

下面是一段 jstack 输出的例子，该线程现在正在执行 socketRead0 方法(Native)，并且是 RUNNABLE 状态

'RMI TCP Connection(2)-192.xxx.xx.xx' daemon prio=6 tid=0x000000000a3e8800 nid=0x158e50 runnable [0x000000000adbe000]java.lang.Thread.State: RUNNABLEat java.net.SocketInputStream.socketRead0(Native Method)at java.net.SocketInputStream.read(Unknown Source)at java.net.SocketInputStream.read(Unknown Source)at java.io.BufferedInputStream.fill(Unknown Source)at java.io.BufferedInputStream.read(Unknown Source)- locked (0x00000007ad784010) (a java.io.BufferedInputStream)at java.io.FilterInputStream.read(Unknown Source)at sun.rmi.transport.tcp.TCPTransport.handleMessages(Unknown Source)at sun.rmi.transport.tcp.TCPTransport$ConnectionHandler.run0(Unknown Source)at sun.rmi.transport.tcp.TCPTransport$ConnectionHandler.run(Unknown Source)at java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor.runWorker(Unknown Source)at java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor$Worker.run(Unknown Source)at java.lang.Thread.run(Unknown Source)

但其实这里的 RUNNABLE 只是 JAVA 层面的线程状态，在操作系统或进程角度来看，该线程还是 WAITING 的状态； SocketInputStream 是一个 BIO 的实现，当没有收到数据（或者说没有准备好可读的数据）时会发生阻塞，可这个阻塞在JAVA线程状态里是 RUNNABLE 的状态，不过他并不会占用用户态的 CPU 时间片，内核在接受到数据后会结束这个阻塞

参考

https://blog.fastthread.io/2018/09/02/threads-stuck-in-java-net-socketinputstream-socketread0/

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