ThreadZustände

ThreadZustände bezeichnen den Lebenszyklus eines Threads in einer Laufzeitumgebung. Sie beschreiben, in welchem Stadium sich ein Thread während seiner Ausführung befindet, und helfen beim Debuggen, beim Ressourcenmanagement und bei der Leistungsbewertung von Mehrfachausführung. In vielen Umgebungen überschneiden sich die Begriffe leicht, dennoch lässt sich ein grundlegendes Modell erkennen.

Typische Zustände umfassen: NEW (Neu), RUNNABLE (bereit zur Ausführung, häufig auch als lauffähig bezeichnet), RUNNING (laufend), BLOCKED (blockiert, z. B. beim Warten auf einen Synchronisationsmechanismus oder I/O), WAITING (wartend auf eine Benachrichtigung ohne Zeitlimit), TIMED_WAITING (wartend mit Zeitlimit, z. B. Sleep oder Wait mit Timeout) und TERMINATED (beendet). In einigen Implementierungen können RUNNABLE und RUNNING je nach Scheduler differenziert sein, während andere Modelle RUNNABLE als Gesamtheit der bereitstehenden Threads betrachten.

Der Lebenszyklus erfolgt typischerweise durch Folgezustände: Ein neuer Thread beginnt im Zustand NEW. Durch Aufruf einer Startoperation wechselt er in RUNNABLE und wird durch den Scheduler einer CPU zugewiesen, wodurch er in RUNNING übergeht. Wenn der Thread eine Wartebedingung erfüllt, kann er in BLOCKED, WAITING oder TIMED_WAITING wechseln. Nach Ablauf von Wartezeiten oder Benachrichtigungen kehrt er in RUNNABLE zurück, um erneut um Ressourcen zu konkurrieren. Beendet wird der Thread im Zustand TERMINATED, entweder durch reguläres Ende der Ausführung oder durch eine Ausnahme.

Hinweise zur Praxis: Unterschiedliche Plattformen verwenden benannte Zustände unterschiedlich und bieten entsprechende Mechanismen zur Abfrage des Thread-Zustands. In Java beispielsweise werden Zustände explizit als NEW, RUNNABLE, BLOCKED, WAITING, TIMED_WAITING und TERMINATED beschrieben; andere Umgebungen unterscheiden weiter oder weniger formell. Das Verständnis der ThreadZustände unterstützt das Erkennen von Deadlocks, Blockierungen und Leistungsengpässen.