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sleep()和wait()的區別

編輯:關於JAVA
 

Java中的多線程是一種搶占式的機制而不是分時機制。線程主要有以下幾種狀態:可運行,運行,阻塞,死亡。搶占式機制指的是有多個線程處於可運行狀態,但是只有一個線程在運行。
當有多個線程訪問共享數據的時候,就需要對線程進行同步。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鎖來控制同步訪問。Synchronized關鍵字可以和對象的機鎖交互,來實現線程的同步。
由於sleep()方法是Thread類的方法,因此它不能改變對象的機鎖。所以當在一個Synchronized方法中調用sleep()時,線程雖然休眠了,但是對象的機鎖沒有被釋放,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鎖,其他線程可以訪問該對象。
Yield()方法是停止當前線程,讓同等優先權的線程運行。如果沒有同等優先權的線程,那麼Yield()方法將不會起作用。
一個線程結束的標志是:run()方法結束。
一個機鎖被釋放的標志是:synchronized塊或方法結束。
Wait()方法和notify()方法:當一個線程執行到wait()方法時,它就進入到一個和該對象相關的等待池中,同時失去了對象的機鎖。當它被一個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鎖,然後回到wait()前的中斷現場。
join()方法使當前線程停下來等待,直至另一個調用join方法的線程終止。
值得注意的是:線程的在被激活後不一定馬上就運行,而是進入到可運行線程的隊列中。

共同點: 他們都是在多線程的環境下,都可以在程序的調用處阻塞指定的毫秒數,並返回。

不同點: Thread.sleep(long)可以不在synchronized的塊下調用,而且使用Thread.sleep()不會丟失當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,調用了之後失去對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);
}
}

在這裡為什麼要使用queue.wait(),而不是Thread.sleep(), 是因為暫時放棄queue的對象鎖,可以讓允許其它的線程執行一些同步操作。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()動作執行的時間很短,否則如果很長,那麼queue.wait()不能夠按時醒來。


(2)

前面講了wait/notify機制,Thread還有一個sleep()靜態方法,它也能使線程暫停一段時間。sleep與wait的不同點是:sleep並不釋放鎖,並且sleep的暫停和wait暫停是不一樣的。obj.wait會使線程進入obj對象的等待集合中並等待喚醒。

但是wait()和sleep()都可以通過interrupt()方法打斷線程的暫停狀態,從而使線程立刻拋出InterruptedException。

如果線程A希望立即結束線程B,則可以對線程B對應的Thread實例調用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即可安全地結束線程。

需要注意的是,InterruptedException是線程自己從內部拋出的,並不是interrupt()方法拋出的。對某一線程調用interrupt()時,如果該線程正在執行普通的代碼,那麼該線程根本就不會拋出InterruptedException。但是,一旦該線程進入到wait()/sleep()/join()後,就會立刻拋出InterruptedException。


(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,我試著根據原來的一些回復和Think in Java上的相關概念將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,並解釋一下,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)//括號裡的b是什麼意思,起什麼作用?
{
try
{
System.out.println("Waiting for b to complete...");
b.wait();//這一句是什麼意思,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(),為什麼在前幾天紀錄線程的時候沒有紀錄這兩個方法呢,因為這兩個方法本來就不屬於Thread類,而是屬於最底層的object基礎類的,也就是說不光是Thread,每個對象都有notify和wait的功能,為什麼?因為他們是用來操縱鎖的,而每個對象都有鎖,鎖是每個對象的基礎,既然鎖是基礎的,那麼操縱鎖的方法當然也是最基礎了.

再往下看之前呢,首先最好復習一下Think in Java的14.3.1中第3部分內容: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,同時又“積極”地等待條件發生改變.而且只有在一個notify()或notifyAll()發生變化的時候,線程才會被喚醒,並檢查條件是否有變."

我們來解釋一下這句話.
"wait()允許我們將線程置入“睡眠”狀態",也就是說,wait也是讓當前線程阻塞的,這一點和sleep或者suspend是相同的.那和sleep,suspend有什麼區別呢?

區別在於"(wait)同時又“積極”地等待條件發生改變",這一點很關鍵,sleep和suspend無法做到.因為我們有時候需要通過同步(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裡的程序全部運行完才有機會.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(這裡應該是程序塊,或線程)用,這意味著可在執行wait()期間調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什麼?就是wait別人用完了還給我啊!
好,那怎麼把對象鎖收回來呢?
第一種方法,限定借出去的時間.在wait()中設置參數,比如wait(1000),以毫秒為單位,就表明我只借出去1秒中,一秒鐘之後,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,假如我設了1小時之後收回,別人只用了半小時就完了,那怎麼辦呢?靠!當然用完了就收回了,還管我設的是多長時間啊.

那麼別人怎麼通知我呢?相信大家都可以想到了,notify(),這就是最後一句話"而且只有在一個notify()或notifyAll()發生變化的時候,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部,無論在那個類裡是否准備進行涉及線程的處理。而且實際上,我們也只能在同步方法或者同步塊裡面調用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,並阻塞當前線程,好讓其他使用同一把鎖的線程有機會執行,在這裡要用同一把鎖的就是b線程本身.這個線程在執行到一定地方後用notify()通知wait的線程,鎖已經用完,待notify()所在的同步塊運行完之後,wait所在的線程就可以繼續執行.

 

 
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