Java中sleep方法和wait方法的區(qū)別?
Java中的多線程是一種搶占式的機(jī)制而不是分時機(jī)制。線程主要有以下幾種狀態(tài):可運(yùn)行,運(yùn)行,阻塞,死亡。搶占式機(jī)制指的是有多個線程處于可運(yùn)行狀態(tài),但是只有一個線程在運(yùn)行。
當(dāng)有多個線程訪問共享數(shù)據(jù)的時候,就需要對線程進(jìn)行同步。線程中的幾個主要方法的比較:
Thread類的方法:sleep(),yield()等
Object的方法:wait()和notify()等
每個對象都有一個機(jī)鎖來控制同步訪問。Synchronized關(guān)鍵字可以和對象的機(jī)鎖交互,來實(shí)現(xiàn)線程的同步。
由于sleep()方法是Thread類的方法,因此它不能改變對象的機(jī)鎖。所以當(dāng)在一個Synchronized方法中調(diào)用sleep()時,線程雖然休眠了,但是對象的機(jī)鎖沒有被釋放,其他線程仍然無法訪問這個對象。而wait()方法則會在線程休眠的同時釋放掉機(jī)鎖,其他線程可以訪問該對象。
Yield()方法是停止當(dāng)前線程,讓同等優(yōu)先權(quán)的線程運(yùn)行。如果沒有同等優(yōu)先權(quán)的線程,那么Yield()方法將不會起作用。
一個線程結(jié)束的標(biāo)志是:run()方法結(jié)束。
一個機(jī)鎖被釋放的標(biāo)志是:synchronized塊或方法結(jié)束。
Wait()方法和notify()方法:當(dāng)一個線程執(zhí)行到wait()方法時(線程休眠且釋放機(jī)鎖),它就進(jìn)入到一個和該對象相關(guān)的等待池中,同時失去了對象的機(jī)鎖。當(dāng)它被一個notify()方法喚醒時,等待池中的線程就被放到了鎖池中。該線程從鎖池中獲得機(jī)鎖,然后回到wait()前的中斷現(xiàn)場。
join()方法使當(dāng)前線程停下來等待,直至另一個調(diào)用join方法的線程終止。
值得注意的是:線程的在被激活后不一定馬上就運(yùn)行,而是進(jìn)入到可運(yùn)行線程的隊列中。
共同點(diǎn): 他們都是在多線程的環(huán)境下,都可以在程序的調(diào)用處阻塞指定的毫秒數(shù),并返回。
不同點(diǎn): Thread.sleep(long)可以不在synchronized的塊下調(diào)用,而且使用Thread.sleep()不會丟失當(dāng)前線程對任何對象的同步鎖(monitor);
object.wait(long)必須在synchronized的塊下來使用,調(diào)用了之后失去對object的monitor, 這樣做的好處是它不影響其它的線程對object進(jìn)行操作。
舉個java.util.Timer的例子來說明。
private void mainLoop() {
while (true) {
....
synchronized(queue) {
.....
if (!taskFired) // Task hasn't yet fired; wait
queue.wait(executionTime - currentTime);
}
}
在這里為什么要使用queue.wait(),而不是Thread.sleep(), 是因?yàn)闀簳r放棄queue的對象鎖,可以讓允許其它的線程執(zhí)行一些同步操作。如:
private void sched(TimerTask task, long time, long period) {
synchronized(queue) {
...
queue.add(task);
}
}
但是正如上篇文章講到的,使用queue.wait(long)的前提條件是sched()動作執(zhí)行的時間很短,否則如果很長,那么queue.wait()不能夠按時醒來。
(2)
前面講了wait/notify機(jī)制,Thread還有一個sleep()靜態(tài)方法,它也能使線程暫停一段時間。sleep與wait的不同點(diǎn)是:sleep并不釋放鎖,并且sleep的暫停和wait暫停是不一樣的。obj.wait會使線程進(jìn)入obj對象的等待集合中并等待喚醒。
但是wait()和sleep()都可以通過interrupt()方法打斷線程的暫停狀態(tài),從而使線程立刻拋出InterruptedException。
如果線程A希望立即結(jié)束線程B,則可以對線程B對應(yīng)的Thread實(shí)例調(diào)用interrupt方法。如果此刻線程B正在wait/sleep/join,則線程B會立刻拋出InterruptedException,在catch() {} 中直接return即可安全地結(jié)束線程。
需要注意的是,InterruptedException是線程自己從內(nèi)部拋出的,并不是interrupt()方法拋出的。對某一線程調(diào)用interrupt()時,如果該線程正在執(zhí)行普通的代碼,那么該線程根本就不會拋出InterruptedException。但是,一旦該線程進(jìn)入到wait()/sleep()/join()后,就會立刻拋出InterruptedException。
sleep()、suspend()、resume()方法不推薦使用,推薦使用wait()、notify()、notifyAll()。
sleep()方法是使線程停止一段時間的方法。在sleep 時間間隔期滿后,線程不一定立即恢復(fù)執(zhí)行。這是因?yàn)樵谀莻€時刻,其它線程可能正在運(yùn)行而且沒有被調(diào)度為放棄執(zhí)行,除非
(a)“醒來”的線程具有更高的優(yōu)先級。
(b)正在運(yùn)行的線程因?yàn)槠渌蚨枞?/p>
wait()是線程交互時,如果線程對一個同步對象x 發(fā)出一個wait()調(diào)用,該線程會暫停執(zhí)行,被調(diào)對象進(jìn)入等待狀態(tài),直到被喚醒或等待時間到。
當(dāng)調(diào)用wait()后,線程會釋放掉它所占有的“鎖標(biāo)志”,從而使線程所在對象中的其它synchronized數(shù)據(jù)可被別的線程使用。
waite()和notify()因?yàn)闀ο蟮摹版i標(biāo)志”進(jìn)行操作,所以它們必須在synchronized函數(shù)或synchronized block中進(jìn)行調(diào)用。如果在non-synchronized函數(shù)或non-synchronized block中進(jìn)行調(diào)用,雖然能編譯通過,但在運(yùn)行時會發(fā)生IllegalMonitorStateException的異常。
(3)
下面是我原來在CSDN論壇上看到的一個貼子,涉及到同步,wait(),notify()等概念的理解,我試著根據(jù)原來的一些回復(fù)和Think in Java上的相關(guān)概念將wait()和notify()這兩個方法剖析了一下,歡迎指教.
問題如下:
file://分析這段程序,并解釋一下,著重講講synchronized、wait(),notify 謝謝!
class ThreadA
{
public static void main(String[] args)
{
ThreadB b=new ThreadB();
b.start();
System.out.println("b is start....");
synchronized(b)//括號里的b是什么意思,起什么作用?
{
try
{
System.out.println("Waiting for b to complete...");
b.wait();//這一句是什么意思,究竟讓誰wait?
System.out.println("Completed.Now back to main thread");
}catch (InterruptedException e){}
}
System.out.println("Total is :"+b.total);
}
}
class ThreadB extends Thread
{
int total;
public void run()
{
synchronized(this)
{
System.out.println("ThreadB is running..");
for (int i=0;i<100;i++ )
{
total +=i;
System.out.println("total is "+total);
}
notify();
}
}
}
要分析這個程序,首先要理解notify()和wait(),為什么在前幾天記錄線程的時候沒有紀(jì)錄這兩個方法呢,因?yàn)檫@兩個方法本來就不屬于Thread類,而是屬于最底層的object基礎(chǔ)類的,也就是說不光是Thread,每個對象都有notify和wait的功能,為什么?因?yàn)樗麄兪怯脕聿倏v鎖的,而每個對象都有鎖,鎖是每個對象的基礎(chǔ),既然鎖是基礎(chǔ)的,那么操縱鎖的方法當(dāng)然也是最基礎(chǔ)了.
再往下看之前呢,首先最好復(fù)習(xí)一下Think in Java的14.3.1中第3部分內(nèi)容:等待和通知,也就是wait()和notify了.
按照Think in Java中的解釋:"wait()允許我們將線程置入“睡眠”狀態(tài),同時又“積極”地等待條件發(fā)生改變.而且只有在一個notify()或notifyAll()發(fā)生變化的時候,線程才會被喚醒,并檢查條件是否有變."
我們來解釋一下這句話.
"wait()允許我們將線程置入“睡眠”狀態(tài)",也就是說,wait也是讓當(dāng)前線程阻塞的,這一點(diǎn)和sleep或者suspend是相同的.那和sleep,suspend有什么區(qū)別呢?
區(qū)別在于"(wait)同時又“積極”地等待條件發(fā)生改變",這一點(diǎn)很關(guān)鍵,sleep和suspend無法做到.因?yàn)槲覀冇袝r候需要通過同步(synchronized)的幫助來防止線程之間的沖突,而一旦使用同步,就要鎖定對象,也就是獲取對象鎖,其它要使用該對象鎖的線程都只能排隊等著,等到同步方法或者同步塊里的程序全部運(yùn)行完才有機(jī)會.在同步方法和同步塊中,無論sleep()還是suspend()都不可能自己被調(diào)用的時候解除鎖定,他們都霸占著正在使用的對象鎖不放.
而wait卻可以,它可以讓同步方法或者同步塊暫時放棄對象鎖,而將它暫時讓給其它需要對象鎖的人(這里應(yīng)該是程序塊,或線程)用,這意味著可在執(zhí)行wait()期間調(diào)用線程對象中的其他同步方法!在其它情況下(sleep啊,suspend啊),這是不可能的.
但是注意我前面說的,只是暫時放棄對象鎖,暫時給其它線程使用,我wait所在的線程還是要把這個對象鎖收回來的呀.wait什么?就是wait別人用完了還給我啊!
好,那怎么把對象鎖收回來呢?
第一種方法,限定借出去的時間.在wait()中設(shè)置參數(shù),比如wait(1000),以毫秒為單位,就表明我只借出去1秒中,一秒鐘之后,我自動收回.
第二種方法,讓借出去的人通知我,他用完了,要還給我了.這時,我馬上就收回來.哎,假如我設(shè)了1小時之后收回,別人只用了半小時就完了,那怎么辦呢?靠!當(dāng)然用完了就收回了,還管我設(shè)的是多長時間啊.
那么別人怎么通知我呢?相信大家都可以想到了,notify(),這就是最后一句話"而且只有在一個notify()或notifyAll()發(fā)生變化的時候,線程才會被喚醒"的意思了.
因此,我們可將一個wait()和notify()置入任何同步方法或同步塊內(nèi)部,無論在那個類里是否準(zhǔn)備進(jìn)行涉及線程的處理。而且實(shí)際上,我們也只能在同步方法或者同步塊里面調(diào)用wait()和notify().
這個時候我們來解釋上面的程序,簡直是易如反掌了.
synchronized(b){...};的意思是定義一個同步塊,使用b作為資源鎖。b.wait();的意思是臨時釋放鎖,并阻塞當(dāng)前線程,好讓其他使用同一把鎖的線程有機(jī)會執(zhí)行,在這里要用同一把鎖的就是b線程本身.這個線程在執(zhí)行到一定地方后用notify()通知wait的線程,鎖已經(jīng)用完,待notify()所在的同步塊運(yùn)行完之后,wait所在的線程就可以繼續(xù)執(zhí)行.
1) sleep()使當(dāng)前線程進(jìn)入停滯狀態(tài),所以執(zhí)行sleep()的線程在指定的時間內(nèi)肯定不會執(zhí)行;yield()只是使當(dāng)前線程重新回到可執(zhí)行狀態(tài),所以執(zhí)行yield()的線程有可能在進(jìn)入到可執(zhí)行狀態(tài)后馬上又被執(zhí)行。
2) sleep()可使優(yōu)先級低的線程得到執(zhí)行的機(jī)會,當(dāng)然也可以讓同優(yōu)先級和高優(yōu)先級的線程有執(zhí)行的機(jī)會;yield()只能使同優(yōu)先級的線程有執(zhí)行的機(jī)會。