JVM线程状态深度解析：Thread.sleep背后的实现与区别

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本文档深入探讨了JVM（Java Virtual Machine）线程的生命周期和状态转换，特别是关注了Thread.sleep的实现原理。在JVM中，虽然线程与操作系统线程（OSThread）之间的映射是1:1的，但JVM为它们定义了各自的特有状态，以管理线程的行为。 JVM定义的OS线程状态包括： 1. ALLOCATED：已分配内存但未初始化 2. INITIALIZED：线程已初始化但尚未启动 3. RUNNABLE：已经启动并且可运行，但不一定会执行 4. MONITOR_WAIT：在竞争的系统监视器（由Java的synchronized或Lock实现）上等待 5. CONDVAR_WAIT：在条件变量上等待 6. OBJECT_WAIT：在Object.wait方法调用后等待 7. BREAKPOINTED：暂停于断点 8. SLEEPING：线程处于睡眠状态 9. ZOMBIE：已完成任务，但资源还未回收另一方面，JVM定义的Java线程状态主要通过Java.lang.Thread类中的ThreadStatus枚举来表示，这些状态包括： - NEW：新创建的线程 - RUNNABLE：与JVMTI（Java Virtual Machine Tools Interface）和M&M（Monitor and Migrate）使用的ALIVE状态结合，表示线程可运行 Thread.sleep的实现原理方面，文档指出OpenJDK 8中，Thread.sleep是通过使用C语言的pthread_cond_timedwait函数来实现的。这个函数允许线程在指定的时间内进入等待状态，直到被唤醒。当一个线程调用Thread.sleep时，它会释放锁并进入SLEEPING状态，这时它不会消耗CPU资源，直到被其他线程唤醒，然后重新获取锁并继续执行。理解这些概念对于深入理解Java并发编程至关重要，因为它们涉及线程调度、同步控制、死锁预防以及性能优化。掌握JVM线程状态的管理有助于开发者编写更高效、健壮的多线程程序，并能有效地利用系统资源。同时，对于调试和性能分析工具如JVM Profiler，了解线程状态的转换也是关键，可以帮助定位和解决性能瓶颈。

6. }

8. if (Thread::is_interrupted (THREAD, true) && !HAS_PENDING_EXCEPTION)

{

9. THROW_MSG(vmSymbols::java_lang_InterruptedException(), "sleep

interrupted");

10. }

11.

12. // 切换到JVM线程到SLEEPING，退出时恢复线程状态

13. // Save current thread state and restore it at the end of this block

14. // And set new thread state to SLEEPING.

15. JavaThreadSleepState jtss(thread);

16.

17. #ifndef USDT2

18. HS_DTRACE_PROBE1(hotspot, thread__sleep__begin, millis);

19. #else /* USDT2 */

20. HOTSPOT_THREAD_SLEEP_BEGIN(

21. millis);

22. #endif /* USDT2 */

23.

24. EventThreadSleep event;

25.

26. if (millis == 0) {

27. // When ConvertSleepToYield is on, this matches the classic VM imp

lementation of

28. // JVM_Sleep. Critical for similar threading behaviour (Win32)

29. // It appears that in certain GUI contexts, it may be beneficial t

o do a short sleep

30. // for SOLARIS

31. if (ConvertSleepToYield) {

32. os::yield();

33. } else {

34. ThreadState old_state = thread->osthread()->get_state();

35. // 设置OS线程状态为SLEEPING

36. thread->osthread()->set_state(SLEEPING);

37. os::sleep(thread, MinSleepInterval, false);

38. thread->osthread()->set_state(old_state);

39. }

40. } else {

41. ThreadState old_state = thread->osthread()->get_state();

42.

43. // 将OS线程状态设置为SLEEPING

44. thread->osthread()->set_state(SLEEPING);

45.

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