Java线程状态转换详解与分析

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NEW状态指线程对象已创建但start()未调用，此时未被JVM调度；RUNNABLE包含运行中和就绪等待CPU两种情况；BLOCKED、WAITING、TIMED_WAITING触发条件与恢复机制各异；TERMINATED后线程不可重用。

NEW 状态不是“刚 new 出来”就自动进入的

很多人以为调用 new Thread() 后线程就处于 NEW 状态，其实不然——NEW 是指线程对象已创建、但 start() 尚未被调用。此时 thread.getState() 返回 Thread.State.NEW，但线程还没被 JVM 注册进调度系统。

• NEW 状态下不能调用 join()、interrupt()（会抛 IllegalThreadStateException）
• 一旦调用 start()，JVM 才真正为线程分配资源并将其置为 RUNNABLE；重复调用 start() 会直接抛 IllegalThreadStateException
• NEW 是唯一不与操作系统线程关联的状态，纯 Java 层面标识

RUNNABLE 包含“正在运行”和“可运行但未被调度”两种情况

RUNNABLE 是最容易误解的状态：它不等于“CPU 正在执行”，而是指线程在 JVM 中具备执行资格——可能正在运行，也可能在操作系统的就绪队列中等待 CPU 时间片。

• IO 阻塞（如 System.in.read()）、同步块等待锁（synchronized 进入前）、LockSupport.park() 都不会让线程进入 RUNNABLE ——它们会进入 WAITING 或 BLOCKED
• 但 Thread.sleep(100)、Object.wait(100)、LockSupport.parkNanos(100_000) 会进入 TIMED_WAITING，因为带超时参数
• 注意：JVM 的 RUNNABLE 和 Linux 的 R (running or runnable) 状态语义基本对齐，但不要和 CPU 使用率混淆

BLOCKED / WAITING / TIMED_WAITING 的触发条件必须分清

这三个状态都表示线程暂停执行，但原因和恢复机制完全不同，混用会导致死锁或响应延迟。

• BLOCKED：只发生在尝试进入 synchronized 同步块/方法时，发现锁已被其他线程持有。恢复条件是锁释放且该线程成功竞争到锁
• WAITING：由 Object.wait()、Thread.join()、LockSupport.park() 触发，无超时，只能靠 notify()/notifyAll()、被 join 的线程结束、或 unpark() 唤醒
• TIMED_WAITING：由 Thread.sleep(millis)、Object.wait(millis)、Thread.join(millis)、LockSupport.parkNanos() 等带时间参数的方法触发，超时后自动恢复到 RUNNABLE

public class StateDemo {
    static final Object lock = new Object();
<pre class="brush:java;toolbar:false;">public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
    Thread t1 = new Thread(() -> {
        synchronized (lock) {
            try {
                Thread.sleep(5000); // → TIMED_WAITING
                lock.wait(3000);    // → TIMED_WAITING（注意：wait 在 synchronized 内）
            } catch (InterruptedException e) {}
        }
    });

    Thread t2 = new Thread(() -> {
        synchronized (lock) { // t1 持有 lock，t2 卡在这里
            System.out.println("won't reach");
        }
    });

    t1.start(); Thread.sleep(100);
    t2.start(); Thread.sleep(100);

    System.out.println("t1: " + t1.getState()); // TIMED_WAITING
    System.out.println("t2: " + t2.getState()); // BLOCKED
}

}

TERMINATED 不代表资源立即释放，也不可重用

TERMINATED 表示线程执行体（run() 方法）已自然结束或因未捕获异常而退出。但这个状态只是 JVM 的一个标记，底层 OS 线程资源未必已回收完毕，更不能再次调用 start()。

• 线程进入 TERMINATED 后，isAlive() 返回 false，getState() 返回 TERMINATED，但对象本身仍可被引用
• 试图对 TERMINATED 线程调用 interrupt() 无效（静默忽略），调用 join() 会立即返回
• 没有“线程复用”机制：Thread 实例不可重复启动；需复用应使用 ThreadPoolExecutor 管理的 Worker 对象

线程状态转换不是单向流水线，BLOCKED ⇄ RUNNABLE、WAITING ⇄ RUNNABLE 可能高频反复，尤其在锁竞争或频繁唤醒场景。诊断时别只看快照状态，要结合堆栈（Thread.getStackTrace()）和锁信息（jstack 输出中的 java.lang.Thread.State 和 - waiting to lock 等提示）。

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