一、線程5種狀態
- 新建狀態（New） 新創建了一個線程對象。
- 就緒狀態（Runnable） 線程對象創建後，其他線程調用了該對象的start()方法。該狀態的線程位於可運行線程池中，變得可運行，等待獲取CPU的使用權。
- 運行狀態（Running） 就緒狀態的線程獲取了CPU，執行程序代碼。
- 阻塞狀態（Blocked） 阻塞狀態是線程因爲某種原因放棄CPU使用權，暫時停止運行。直到線程進入就緒狀態，纔有機會轉到運行狀態。阻塞的情況分三種：
- 等待阻塞：運行的線程執行wait()方法，JVM會把該線程放入等待池中。
- 同步阻塞：運行的線程在獲取對象的同步鎖時，若該同步鎖被別的線程佔用，則JVM會把該線程放入鎖池中。
- 其他阻塞：運行的線程執行sleep()或join()方法，或者發出了I/O請求時，JVM會把該線程置爲阻塞狀態。當sleep()狀態超時、join()等待線程終止或者超時、或者I/O處理完畢時，線程重新轉入就緒狀態。
- 死亡狀態（Dead）：線程執行完了或者因異常退出了run()方法，該線程結束生命週期。
二、Jstack中常見的線程狀態
應用程序啓動後，我們對系統運行狀況的觀測大部分情況下是通過運行日誌。但是若某一天發現，日誌中記錄的行爲與預想的不一致，此時需要進一步的系統監控該怎麼辦，Jstack是常用的排查工具，它能輸出在某一個時間，java進程中所有線程的狀態，很多時候這些狀態信息能給我們的排查工作帶來有用的線索。
Jstack的輸出中，Java線程狀態主要是以下幾種：
- RUNNABLE 線程運行中或I/O等待
- BLOCKED 線程在等待monitor鎖(synchronized關鍵字)
- TIMED_WAITING 線程在等待喚醒，但設置了時限
- WAITING 線程在無限等待喚醒
這裏Jstack使用的關鍵字描述的線程狀態與上一節中線程不太一樣，所以可能理解上的可能會出現混淆。雖然Java中的線程一樣有上節中描述的5種狀態，但在實際情況下線程新建狀態和死亡狀態持續很短，我們也並不太關心。大多時候我們關注的是運行狀態/阻塞狀態，這裏弄清楚Jstack的輸出含義即可。下面用簡單的代碼產生出以上4中狀態。
public static void main(String[] args) {
System.out.println(Utils.pid());
runnable(); // 1
// blocked(); // 2
// waiting(); // 3
// timedWaiting(); // 4
}
public static String pid() {
String name = ManagementFactory.getRuntimeMXBean().getName();
return name.split("@")[0];
}
這裏爲了方便得到java進程id，直接使用pid()函數輸出。爲了方便，我們把觀察線程固定爲”main”，因爲JVM還有其他線程都會存在輸出中，我們可以通過關鍵字”main”找到我們要觀察的線程。命令jstack -l [pid]。
1） 讓線程一直處於RUNNABLE
public static void runnable() {
long i = 0;
while (true) {
i++;
}
}
沒什麼好解釋的，死循環即可。
2） 讓線程一直處於BLOCKED
public static void blocked() {
final Object lock = new Object();
new Thread() {
public void run() {
synchronized (lock) {
System.out.println("i got lock, but don't release");
try {
Thread.sleep(1000L * 1000);
} catch (InterruptedException e) {
}
}
}
}.start();
try { Thread.sleep(100); } catch (InterruptedException e) {}
synchronized (lock) {
try {
Thread.sleep(30 * 1000);
} catch (InterruptedException e) {
}
}
}
主線程sleep，先讓另外一個線程拿到lock，並長期持有lock（sleep會持有鎖，wait不會）。此時主線程會BLOCK住等待lock被釋放，此時jstack的輸出可以看到main線程狀態是BLOCKED。這裏要注意的是隻有synchronized這種方式的鎖（monitor鎖）纔會讓線程出現BLOCKED狀態，等待ReentrantLock則不會。
3） 讓線程處於TIMED_WAITING狀態
public static void timedWaiting() {
final Object lock = new Object();
synchronized (lock) {
try {
lock.wait(30 * 1000);
} catch (InterruptedException e) {
}
}
}
用Lock.tryLock(timeout, timeUnit)，這種方式也會看到TIMED_WAITING狀態，這個狀態說明線程當前的等待一定是可超時的。
4） 讓線程處於WAITING狀態
public static void waiting() {
final Object lock = new Object();
synchronized (lock) {
try {
lock.wait();
} catch (InterruptedException e) {
}
}
}
無超時的等待，必須等待lock.notify()或lock.notifyAll()或接收到interrupt信號才能退出等待狀態。同理，ReentrantLock.lock()的無參方法調用，也會使線程狀態變成WAITING。
通過以上幾個最簡單的例子，讓線程達到jstack輸出中常見的幾種狀態，可以更好地理解jstack輸出。