第十二章 Java 内存模型与线程

12.1 概述

让计算机同时去做几件事J情，不仅是因为计算机的运算能力强大了，还有一个很重要的原因是计算机的运算速度与它的存储和通信子系统速度的差距太大，大量的时间都花费在磁盘I/O 、网络通信或者数据库访问上。

衡量一个服务性能的高低好坏，每秒事务处理数（ Transactions Per Second, TPS ）是最重要的指标之一，它代表着一秒内服务端平均能响应的请求总数，而 TPS 值与程序的并发能力又有非常密切的关系。对于计算量相同的任务，程序线程并发协调得越有条不紊，效率自然就会越高；反之，线程之间频繁阻塞甚至死锁，将会大大降低程序的并发能力。

服务端是Java 语言最擅长的领域之一，这个领域的应用占了Java 应用中最大的一块份额，不过如何写好并发应用程序却又是服务端程序开发的难点之一，处理好并发方面的问题通常需要更多的编码经验来支持。

12.2 硬件的效率与一致性

由于计算机的存储设备与处理器的运算速度有几个数量级的差距，所以现代计算机系统都不得不加入一层读写速度尽可能接近处理器运算速度的高速缓存（ Cache ）来作为内存与处理器之间的缓冲。

基于高速缓存的存储交互很好地解决了处理器与内存的速度矛盾，但是也为计算机系统带来更高的复杂度，因为它引入了一个新的问题：缓存一致性（ Cache Coherence ）。在多处理器系统中，每个处理器都有自己的高速缓存，而它们又共享同一主内存（ Main Memory),为了解决一致性的问题，需要各个处理器访问缓存时都遵循一些协议，在读写时要根据协议来进行操作，这类协议有MSI 、MESI (Illinois Protocol) 、MOSI 、Synapse 、Firefly 及Dragon Protocol 等。

为了使得处理器内部的运算单元能尽量被充分利用，处理器可能会对输入代码进行乱序执行（Out-Of-Order Execution）优化，处理器会在计算之后将乱序执行的结果重组，保证该结果与顺序执行的结果是一致的，但并不保证程序中各个语句计算的先后顺序与输入代码中的顺序一致，因此，如果存在一个计算任务依赖另外一个计算任
务的中间结果，那么其顺序性并不能靠代码的先后顺序来保证。与处理器的乱序执行优化类似， Java 虚拟机的即时编译器中也有类似的指令重排序 Cinstruction Reorder）优化。

12.3 Java 内存模型

Java 虚拟机规范中试图定义一种Java 内存模型（Java Memory Model, JMM ）来屏蔽掉各种硬件和操作系统的内存访问差异，以实现让 Java 程序在各种平台下都能达到一致的内存访问效果。定义 Java 内存模型并非一件容易的事情，这个模型必须定义得足够严谨，才能让 Java的并发内存访问操作不会产生歧义；但是，也必须定义得足够宽松，使得虚拟机的实现有足够的自由空间去利用硬件的各种特性（寄存器、高速缓存和指令集中某些特有的指令）来获取更好的执行速度。

主内存与工作内存

Java 内存模型的主要目标是定义程序中各个变量的访问规则，即在虚拟机中将变量存储到内存和从内存中取出变量这样的底层细节。此处的变量（ Variables ）与Java 编程中所说的变量有所区别，它包括了实例字段、静态字段和构成数组对象的元素，但不包括局部变量与方法参数。Java 内存模型并没有限制执行引擎使用处理器的特定寄存器或缓存来和主内存进行交互，也没有限制即时编译器进行调整代码执行顺序这类优化措施。

Java 内存模型规定了所有的变量都存储在主内存（ Main Memo叩）中（此处的主内存与介绍物理硬件时的主内存名字一样，两者也可以互相类比，但此处仅是虚拟机内存的一部分〉。每条线程还有自己的工作内存（ Working Memory ，可与前面讲的处理器高速缓存类比），线程的工作内存中保存了被该线程使用到的变量的主内存副本拷贝，线程对变量的所有操作（读取、赋值等）都必须在工作内存中进行，而不能直接读写主内存中的变量气不同的线程之间也无法直接访问对方工作内存中的变量，线程间变量值的传递均需要通过主内存来完成。
内存间交互操作

关于主内存与工作内存之间具体的交互协议，即一个变量如何从主内存拷贝到工作内存、如何从工作内存同步回主内存之类的实现细节， Java 内存模型中定义了以下8 种操作来完成，虚拟机实现时必须保证下面提及的每一种操作都是原子的、不可再分的。
- lock（锁定）：作用于主内存的变量，它把一个变量标识为一条线程独占的状态。
- unlock（解锁）：作用于主内存的变量，它把一个处于锁定状态的变量释放出来，释放后的变量才可以被其他线程锁定。
- read（读取）：作用于主内存的变量，它把一个变量的值从主内存传输到线程的工作内存中，以便随后的 load 动作使用。
- load（载入）：作用于工作内存的变量，它把read 操作从主内存中得到的变量值放入工作内存的变量副本中。
- use（使用）：作用于工作内存的变量，它把工作内存中一个变量的值传递给执行引擎，每当虚拟机遇到一个需要使用到变量的值的字节码指令时将会执行这个操作。
- assign（赋值）：作用于工作内存的变量，它把一个从执行引擎接收到的值赋给工作内存的变量，每当虚拟机遇到一个给变量赋值的字节码指令时执行这个操作。
- store（存储）：作用于工作内存的变量，它把工作内存中一个变量的值传送到主内存中，以便随后的write 操作使用。
- write（写入）：作用于主内存的变量，它把 store 操作从工作内存中得到的变量的值放入主内存的变量中。
Java 内存模型还规定了在执行上述8 种基本操作时必须满足如下规则：
- 不允许read 和load 、store 和write 操作之一单独出现，即不允许一个变量从主内存读取了但工作内存不接受，或者从工作内存发起回写了但主内存不接受的情况出现。
- 不允许一个线程丢弃它的最近的assign 操作，即变量在工作内存中改变了之后必须把该变化同步回主内存。
- 不允许一个线程无原因地（没有发生过任何assign 操作）把数据从线程的工作内存同步回主内存中。
- 一个新的变量只能在主内存中“诞生”，不允许在工作内存中直接使用一个未被初始化（load 或 assign）的变量，换句话说，就是对一个变量实施use 、store 操作之前，必须先执行过了assign 和 load 操作。
- 一个变量在同一个时刻只允许一条线程对其进行lock 操作，但lock 操作可以被同一条线程重复执行多次，多次执行lock 后，只有执行相同次数的unlock 操作，变量才会被解锁。
- 如果对一个变量执行 lock 操作，那将会清空工作内存中此变量的值，在执行引擎使用这个变量前，需要重新执行load 或 assign 操作初始化变量的值。
- 如果一个变量事先没有被lock 操作锁定，那就不允许对它执行unlock 操作，也不允许去unlock 一个被其他线程锁定住的变量。
- 对一个变量执行unlock 操作之前，必须先把此变量同步回主内存中（执行store 、write操作）。
这8 种内存访问操作以及上述规则限定，再加上稍后介绍的对volati l e 的一些特殊规定，就已经完全确定了Java 程序中哪些内存访问操作在并发下是安全的。
对于volatile 型变量的特殊规则

关键宇volatile 可以说是Java 虚拟机提供的最轻量级的同步机制，但是它并不容易完全被正确、完整地理解，以至于许多程序员都习惯不去使用它，遇到需要处理多线程数据竞争问题的时候一律使用 synchronized 来进行同步。

当一个变量定义为volatile 之后，它将具备两种特性，第一是保证此变量对所有线程的可见性，这里的“可见性”是指当一条线程修改了这个变量的值，新值对于其他线程来说是可以立即得知的。

volatile 变量在各个线程的工作内存中不存在一致性问题，但是Java 里面的运算并非原子操作，导致 volatile 变量的运算在并发下一样是不安全的。

由于 volatile 变量只能保证可见性，在不符合以下两条规则的运算场景中，我们仍然要通过加锁（使用synchronized 或 java.util.concurrent 中的原子类）来保证原子’性。
- 运算结果并不依赖变量的当前值，或者能够确保只有单一的线程修改变量的值。
- 变量不需要与其他的状态变量共同参与不变约束。
使用 volatile 变量的第二个语义是禁止指令重排序优化，普通的变量仅仅会保证在该方法的执行过程中所有依赖赋值结果的地方都能获取到正确的结果，而不能保证变量赋值操作的顺序与程序代码中的执行顺序一致。因为在一个线程的方法执行过程中无法感知到这点，这也就是Java 内存模型中描述的所谓的“ 线程内表现为串行的语义” （Within-Thread As-If-Serial Semantics）。
```
Map configOptions;
char[] configText;
// 此变量必须定义为 volatile
volatile boolean initialized = false;

// 假设以下代码在线程且中执行
// 模拟读取配置信息， 当读取完成后将 initialized 设置为 true 以通知其他线程配置可用
configOptions=new HashMap();configText=
readConfigFile(fileName) ;
processConfigOptions(configText, configOptions);
initialized = true;

// 假设以下代码在线程B 中执行
// 等待 initialized 为 true ，代表线程 A 已经把配置信息初始化完成
while (!initialized) {
    sleep();
}

// 使用线程且中初始化好的配置信息
doSomethingWithConfg() ;
```
如果定义 initialized 变量时没有使用 volatile 修饰，就可能会由于指令重排序的优化，导致位于线程A 中最后一句的代码“initialized=true” 被提前执行（这里虽然使用 Java 作为伪代码，但所指的重排序优化是机器级的优化操作，提前执行是指这句话对应的汇编代码被提前执行），这样在线程B 中使用配置信息的代码就可能出现错误，而 volatile 关键字则可以避免此类情况的发生气。

Java 内存模型中对 volatile 变量定义的特殊规则。假定T 表示一个线程， V 和 W 分别表示两个 volatile 型变量，那么在进行read 、load 、use 、assign 、store 和write 操作时需要满足如下规则：
- 只有当线程T 对变量V 执行的前一个动作是load 的时候，线程T 才能对变量V 执行use 动作；并且，只有当线程T 对变量V 执行的后一个动作是use 的时候，线程T 才能对变量V 执行 load 动作。线程T 对变量V 的use 动作可以认为是和线程T 对变量V 的 load 、read 动作相关联，必须连续一起出现（这条规则要求在工作内存中，每次使用V 前都必须先从主内存刷新最新的值，用于保证能看见其他线程对变量 V 所做的修改后的值）。
- 只有当线程T 对变量V 执行的前一个动作是assign 的时候，线程T 才能对变量V 执行store 动作；并且，只有当线程T 对变量V 执行的后一个动作是store 的时候，线程T 才能对变量V 执行assign 动作。线程T 对变量V 的assign 动作可以认为是和线程T 对变量V 的store 、write 动作相关联，必须连续一起出现（这条规则要求在工作内存中，每次修改V 后都必须立刻同步回主内存中，用于保证其他线程可以看到自己对变量V所做的修改）。
- 假定动作A 是线程T 对变量V 实施的use 或 assign 动作，假定动作F 是和动作A 相关联的load 或store 动作，假定动作P 是和动作F 相应的对变量V 的read 或write 动作；类似的，假定动作B 是线程T 对变量W 实施的use 或assign 动作，假定动作G是和动作B 相关联的 load 或 store 动作，假定动作Q 是和动作G 相应的对变量W 的read 或 write 动作。如果A 先于B ，那么P 先于Q （这条规则要求 volatile 修饰的变量不会被指令重排序优化，保证代码的执行顺序与程序的顺序相同）。
对于 long 和double 型变量的特殊规则

Java 内存模型对于64 位的数据类型（ long 和double ），在模型中特别定义了一条相对宽松的规定：允许虚拟机将没有被 volatile 修饰的64 位数据的读写操作划分为两次32 位的操作来进行，即允许虚拟机实现选择可以不保证64 位数据类型的 load 、store 、read 和 write 这 4 个操作的原子’性，这点就是所谓的long和double 的非原子性协定（Nonatomic Treatment of double and long Variables）。

如果有多个线程共享一个并未声明为 volatile 的 long 或 double 类型的变量，并且同时对它们进行读取和修改操作，那么某些线程可能会读取到一个既非原值，也不是其他线程修改值的代表了“半个变量”的数值。

在实际开发中，目前各种平台下的商用虚拟机几乎都选择把64 位数据的读写操作作为原子操作来对待，因此我们在编写代码时一般不需要把用到的 long 和 double 变量专门声明为volatile。
原子性、可见性与育序性

Java 内存模型是围绕着在并发过程中如何处理原子’性、可见性和有序性这3 个特征来建立的。

原子性（Atomicity）：由Java 内存模型来直接保证的原子性变量操作包括read 、load 、assign 、use 、store 和write ，我们大致可以认为基本数据类型的访问读写是具备原子’性的（例外就是long 和double 的非原子性协定，读者只要知道，无须太过在意【几乎不会发生】）。

如果应用场景需要一个更大范围的原子性保证（经常会遇到）， Java 内存模型还提供了 lock 和unlock 操作来满足这种需求。Java 代码中的同步块一synchronized 关键字隐式地使用这两个操作，因此在synchronized 块之间的操作也具备原子性。

可见性（Visibility）：可见性是指当一个线程修改了共享变量的值，其他线程能够立即得知这个修改。Java 内存模型是通过在变量修改后将新值同步回主内存，在变量读取前从主内存刷新变量值这种依赖主内存作为传递媒介的方式来实现可见性的，无论是普通变量还是volatile 变量都是如此。

普通变量与 volatile 变量的区别是， volatile 的特殊规则保证了新值能立即同步到主内存，以及每次使用前立即从主内存刷新。可以说 volatile 保证了多线程操作时变量的可见性，而普通变量则不能保证这一点。

Java 还有两个关键字能实现可见性，即 synchronized 和 final 。同步块的可见性是由“对一个变量执行 unlock 操作之前，必须先把此变量同步回主内存中（执行store 、write 操作）”这条规则获得的，而final 关键字的可见性是指：被final 修饰的字段在构造器中一旦初始化完成，并且构造器没有把“ this ”的引用传递出去（ this 引用逃逸是一件很危险的事情，其他线程有可能通过这个引用访问到“初始化了一半”的对象），那在其他线程中就能看见final 字段的值。

有序性（Ordering）: Java 程序中天然的有序性可以总结为一句话：如果在本线程内观察，所有的操作都是有序的：如果在一个线程中观察另一个线程，所有的操作都是无序的。前半句是指“线程内表现为串行的语义”（ Within-Thread As-If-Serial Semantics ），后半句是指“指令重排序”现象和“工作内存与主内存同步延迟”现象。

Java 语言提供了volatile 和 synchronized 两个关键字来保证线程之间操作的有序性，volatile 关键字本身就包含了禁止指令重排序的语义，而synchronized 则是由“一个变量在同一个时刻只允许一条线程对其进行lock 操作”这条规则获得的，这条规则决定了持有同一个锁的两个同步块只能串行地进入。
先行发生原则

下面是 Java 内存模型下一些“天然的”先行发生关系，这些先行发生关系元须任何同步器协助就已经存在，可以在编码中直接使用。如果两个操作之间的关系不在此列，并且无法从下列规则推导出来的话，它们就没有顺序性保障，虚拟机可以对它们随意地进行重排序。
- 程序次序规则（Program Order Rule）：在一个线程内，按照程序代码顺序，书写在前面的操作先行发生于书写在后面的操作。准确地说，应该是控制流顺序而不是程序代码顺序，因为要考虑分支、循环等结构。
- 管程锁定规则（Monitor Lock Rule）：一个 unlock 操作先行发生于后面对同一个锁的lock 操作。这里必须强调的是同一个锁，而“后面”是指时间上的先后顺序。volatile 变量规则（Volatile Variable Rule）：对一个volatile 变量的写操作先行发生于后面对这个变量的读操作，这里的“后面”同样是指时间上的先后顺序。
- 线程启动规则（Thread Start Rule）：Thread 对象的 start() 方法先行发生于此线程的每一个动作。
- 线程终止规则（Thread Termination Rule）：线程中的所有操作都先行发生于对此线程的终止检测，我们可以通过 Thread.join() 方法结束、Thread.isAlive() 的返回值等手段检测到线程已经终止执行。
- 线程中断规则（Thread Interruption Rule）：对线程 interrupt() 方法的调用先行发生于被中断线程的代码检测到中断事件的发生，可以通过 Thread. interrupted() 方法检测到是否有中断发生。
- 对象终结规则（Finalizer Rule）：一个对象的初始化完成（构造函数执行结束）先行发生于它的 finalize() 方法的开始。
- 传递性（Transitivity）：如果操作A 先行发生于操作B ，操作B 先行发生于操作c,那就可以得出操作A 先行发生于操作C 的结论。
时间先后顺序与先行发生原则之间基本没有太大的关系，所以我们衡量并发安全问题的时候不要受到时间顺序的干扰，一切必须以先行发生原则为准。

12.4 Java 与线程

线程的实现

线程是比进程更轻量级的调度执行单位，线程的引人，可以把一个进程的资源分配和执行调度分开，各个线程既可以共享进程资源（内存地址、文件 I/O 等），又可以独立调度（线程是CPU 调度的基本单位）。

Thread 类与大部分的Java API 有显著的差别，它的所有关键方法都是声明为Native 的。在Java API 中，一个Native 方法往往意味着这个方法没有使用或无法使用平台无关的手段来实现。

实现线程主要有3 种方式：使用内核线程实现、使用用户线程实现和使用用户线程加轻量级进程混合实现。

1）使用内核线程实现

内核线程（Kernel-Level Thread, KLT）就是直接由操作系统内核（Kernel，下称内核）支持的线程，这种线程由内核来完成线程切换，内核通过操纵调度器（Scheduler）对线程进行调度，并负责将线程的任务映射到各个处理器上。每个内核线程可以视为内核的一个分身，这样操作系统就有能力同时处理多件事情，支持多线程的内核就叫做多线程内核（Multi-Threads Kernel）。

程序一般不会直接去使用内核线程，而是去使用内核线程的一种高级接口一一轻量级进程（Light Weight Process, LWP），轻量级进程就是我们通常意义上所讲的线程，由于每个轻量级进程都由一个内核线程支持，因此只有先支持内核线程，才能有轻量级进程。这种轻量级进程与内核线程之间 1:1 的关系称为一对一的线程模型。

由于内核线程的支持，每个轻量级进程都成为一个独立的调度单元，即使有一个轻量级进程在系统调用中阻塞了，也不会影响整个进程继续工作，但是轻量级进程具有它的局限性：
- 由于是基于内核线程实现的，所以各种线程操作，如创建、析构及同步，都需要进行系统调用。而系统调用的代价相对较高，需要在用户态（User Mode）和内核态（KernelMode）中来回切换。
- 每个轻量级进程都需要有一个内核线程的支持，因此轻量级进程要消耗一定的内核资源（如内核线程的钱空间），因此一个系统支持轻量级进程的数量是有限的。
2）使用用户线程实现

从广义上来讲，一个线程只要不是内核线程，就可以认为是用户线程（ User Thread , UT ），因此，从这个定义上来讲，轻量级进程也属于用户线程，但轻量级进程的实现始终是建立在内核之上的，许多操作都要进行系统调用，效率会受到限制。

而狭义上的用户线程指的是完全建立在用户空间的线程库上，系统内核不能感知线程存在的实现。用户线程的建立、同步、销毁和调度完全在用户态中完成，不需要内核的帮助。如果程序实现得当，这种线程不需要切换到内核态，因此操作可以是非常快速且低消耗的，也可以支持规模更大的线程数量，部分高性能数据库中的多线程就是由用户线程实现的。这种进程与用户线程之间 1: N 的关系称为一对多的线程模型。

使用用户线程的优势在于不需要系统内核支援，其劣势如下，因此除了以前在不支持多线程的操作系统中的多线程程序与少数有特殊需求的程序外，现在使用用户线程的程序越来越少了， Java 、Ruby 等语言都曾经使用过用户线程，最终又都放弃使用它。
- 也在于没有系统内核的支援，所有的线程操作都需要用户程序自己处理。线程的创建、切换和调度都是需要考虑的问题。
- 由于操作系统只把处理器资源分配到进程，那诸如“阻塞如何处理”、“多处理器系统中如何将线程映射到其他处理器上”这类问题解决起来将会异常困难，甚至不可能完成。
- 使用用户线程实现的程序一般都比较复杂。
3）使用用户线程加轻量级进程混合实现

在这种混合实现下，既存在用户线程，也存在轻量级进程。用户线程还是完全建立在用户空间中，因此用户线程的创建、切换、析构等操作依然廉价，并且可以支持大规模的用户线程并发。而操作系统提供支持的轻量级进程则作为用户线程和内核线程之间的桥梁，这样可以使用内核提供的线程调度功能及处理器映射，并且用户线程的系统调用要通过轻量级线程来完成，大大降低了整个进程被完全阻塞的风险。在这种棍合模式中，用户线程与轻量级进程的数量比是不定的，即为N:M 的关系。

多UNIX 系列的操作系统，如Solaris 、HP-UX 等都提供了N:M 的线程模型实现。

4）Java 线程的实现

Java 线程在 JDK 1.2 之前，是基于称为“绿色线程” (Green Threads ）的用户线程实现的，而在 JDK 1.2中，线程模型替换为基于操作系统原生线程模型来实现。在目前的JDK 版本中，操作系统支持怎样的线程模型，在很大程度上决定了Java 虚拟机的线程是怎样映射的，这点在不同的平台上没有办法达成一致。线程模型只对线程的并发规模和操作成本产生影响，对Java 程序的编码和运行过程来说，这些差异都是透明的。

对于Sun JDK 来说，它的Windows 版与Linux 版都是使用一对一的线程模型实现的，一条Java 线程就映射到一条轻量级进程之中，因为Windows 和Linux 系统提供的线程模型就是一对一的。

在 Solaris 平台中，由于操作系统的线程特性可以同时支持一对一及多对多的线程模型，因此在 Solaris 版的JDK 中也对应提供了两个平台专有的虚拟机参数：-XX:+UseLWPSynchronization （默认值）和 -XX:+UseBoundThreads 来明确指定虚拟机使用哪种线程模型。
Java 线程调度

线程调度是指系统为线程分配处理器使用权的过程，主要调度方式有两种，分别是协同式线程调度（Cooperative Threads-Scheduling）和抢占式线程调度（Preemptive ThreadsScheduling）。

协同式调度的多线程系统：线程的执行时间由线程本身来控制，线程把自己的工作执行完了之后，要主动通知系统切换到另外一个线程上。、
- 优势：实现简单，而且由于线程要把自己的事情干完后才会进行线程切换，切换操作对线程自己是可知的，所以没有什么线程同步的问题。（比如：Lua 语言中的“协同例程”）
- 坏处：线程执行时间不可控制，甚至如果一个线程编写有问题，一直不告知系统进行线程切换，那么程序就会一直阻塞在那里。（如：Windows 3.x 系统）
抢占式调度的多线程系统：每个线程将由系统来分配执行时间，线程的切换不由线程本身来决定（在Java 中， Thread.yield() 可以让出执行时间，但是要获取执行时间的话，线程本身是没有什么办法的）。在这种实现线程调度的方式下，线程的执行时间是系统可控的，也不会有一个线程导致整个进程阻塞的问题， Java 使用的线程调度方式就是抢占式调度。（如：Windows 3.x 系统）

Java中，我们可以通过设置线程优先级来“建议”系统给某些线程多分配一点执行时间，另外的一些线程则可以少分配一点。Java 语言一共设置了10 个级别的线程优先级（Thread.MIN_PRIORITY 至Thread.MAX_PRIORITY），在两个线程同时处于Ready 状态时，优先级越高的线程越容易被系统选择执行。（但线程调度最终还是取决于操作系统）

Java 线程优先级与Windows 线程优先级之间的对应关系如下：

我们不能在程序中通过优先级来完全准确地判断一组状态都为Ready 的线程将会先执行哪一个。
状态转换

Java 语言定义了5 种线程状态，在任意一个时间点，一个线程只能有且只有其中的一种状态，这5 种状态分别如下。
- 新建（New）：创建后尚未启动的线程处于这种状态。
- 运行（Runable）：Runable 包括了操作系统线程状态中的Running 和Ready ，也就是处于此状态的线程有可能正在执行，也有可能正在等待着CPU 为它分配执行时间。
- 无限期等待（Waiting）：处于这种状态的线程不会被分配CPU 执行时间，它们要等待被其他线程显式地唤醒。以下方法会让线程陷入无限期的等待状态：
  - 没有设置Timeout 参数的 Object.wait() 方法。
  - 没有设置Timeout 参数的 Thread.join() 方法。
  - LockSupport.park() 方法。
- 限期等待（Timed Waiting）：处于这种状态的线程也不会被分配CPU 执行时间，不过必须等待被其他线程显式地唤醒，在一定时间之后它们会由系统自动唤醒。以下方法会让线程进入限期等待状态：
  - Thread.sleep() 方法。
  - 设置了Timeout 参数的Object.wait() 方法。
  - 设置了Timeout 参数的Thread.join() 方法。
  - LockSupport.parkNanos() 方法。
  - LockSupport.parkUntil() 方法。
- 阻塞（Blocked）：线程被阻塞了，“阻塞状态”与“等待状态”的区别是：“阻塞状态”在等待着获取到一个排他锁，这个事件将在另外一个线程放弃这个锁的时候发生；而“等待状态”则是在等待一段时间，或者唤醒动作的发生。在程序等待进入同步区域的时候，线程将进入这种状态。
- 结束（Terminated）：巳终止线程的线程状态，线程已经结束执行。
上述5 种状态在遇到特定事件发生的时候将会互相转换，它们的转换关系如下：