浅谈JAVA 线程状态中可能存在的一些误区

简介

JAVA 线程状态是指线程对象在运行过程中所处的状态。在JAVA中，线程有6种状态，分别是新建状态、就绪状态、运行状态、阻塞状态、等待状态和结束状态。然而，对于线程状态，有一些误解是非常普遍的。本文将深入浅出地解释这些问题并给出解决方案。

误区一：线程的唤醒一定要使用notify而不能使用notifyAll

在JAVA多线程中，notify和notifyAll用于唤醒处于等待状态（wait）的线程。notify方法只会唤醒一个等待状态的线程，即使有多个线程处于等待状态，它也只会随机唤醒其中一个线程。而notifyAll则会唤醒全部处于等待状态（wait）的线程。因此，大部分开发者更推荐使用notifyAll方法来唤醒等待中的线程。

当然，使用notify也是完全没问题的。但是，使用notify还需注意一个重要问题，即线程出现假唤醒（spurious wakeup）问题的概率较高，在这种情况下，使用notify时就会出现无相关的线程被唤醒的情况。因此，为避免产生假唤醒问题，更推荐使用notifyAll方法。

示例：

public synchronized void remove(Object obj) {
    int index = indexOf(obj);
    if (index >= 0) {
        Object[] newElements = new Object[size - 1];
        System.arraycopy(elements, 0, newElements, 0, index);
        System.arraycopy(elements, index + 1, newElements, index, size - index - 1);
        elements = newElements;
        size--;
        notifyAll(); //采用notifyAll方法
    }
}

误区二：线程状态的判断一定准确

线程状态的判断方式是使用Thread.getState()方法获取线程对象的状态，这种方式可以正确获取到大多数情况下线程的状态，但却并不完美。

考虑这种情况：线程1调用了某个对象的wait()方法，然后进入了等待状态；而线程2调用了这个对象的notify()方法，但此时线程1未能被唤醒并返回运行状态，而是因某种原因进入了阻塞状态（例如正在等待获取锁），那此时通过getState()方法获取到的线程1的状态是什么呢？

从理论上说，线程1此时应该是处于阻塞状态。但是，在JAVA中，由于线程的状态获取是基于操作系统的实现，因此getState()方法并不一定总是准确。在这种情况下，可能会处于等待状态的线程被误判为阻塞状态，或者被误判为其他状态。

给出一个简单例子：

public class ThreadStateIssue implements Runnable {
    private Object lock = new Object();

    @Override
    public void run() {
        try {
            synchronized (lock) {
                lock.wait();
            }
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        Thread t = new Thread(new ThreadStateIssue());
        t.start();

        Thread.sleep(1000); //休眠1秒以保证线程处于等待状态
        System.out.println(t.getState()); //输出 TIMED_WAITING

        synchronized (t) {
            t.notify();
        }

        Thread.sleep(1000); //休眠1秒保证线程执行完毕
        System.out.println(t.getState()); //输出 TERMINATED
    }
}

在此示例中，由于线程在调用lock.wait()后被挂起，getState()得到的状态是TIMED_WAITING，但实际上状态应该是WAITING。

要解决这个问题，可以使用多种方法，比如启用线程 dump，或者使用可靠的第三方工具辅助调试。

总结

本文指出了JAVA线程的状态判断可能存在的一些误区，并提供了相应的解决方法。无论是唤醒线程还是获取线程状态，开发人员都应该了解相关的知识以避免产生错误。