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java中yield(),sleep()以及wait()的区别 - -

技术2022-05-11  0


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java中yield(),sleep()以及wait()的区别 - -

                                      

 

java中yield(),sleep()以及wait()的区别 时间: 2004-06-16

往往混淆了这三个函数的使用。

从操作系统的角度讲,os会维护一个ready queue(就绪的线程队列)。并且在某一时刻cpu只为ready queue中位于队列头部的线程服务。但是当前正在被服务的线程可能觉得cpu的服务质量不够好,于是提前退出,这就是yield。或者当前正在被服务的线程需要睡一会,醒来后继续被服务,这就是sleep。

sleep方法不推荐使用,可用wait。线程退出最好自己实现,在运行状态中一直检验一个状态,如果这个状态为真,就一直运行,如果外界更改了这个状态变量,那么线程就停止运行。

sleep()使当前线程进入停滞状态,所以执行sleep()的线程在指定的时间内肯定不会执行;yield()只是使当前线程重新回到可执行状态,所以执行yield()的线程有可能在进入到可执行状态后马上又被执行。sleep()可使优先级低的线程得到执行的机会,当然也可以让同优先级和高优先级的线程有执行的机会;yield()只能使同优先级的线程有执行的机会。

当调用wait()后,线程会释放掉它所占有的“锁标志”,从而使线程所在对象中的其它synchronized数据可被别的线程使用。

waite()和notify()因为会对对象的“锁标志”进行操作,所以它们必须在synchronized函数或synchronized block中进行调用。如果在non-synchronized函数或non-synchronized block中进行调用,虽然能编译通过,但在运行时会发生IllegalMonitorStateException的异常。

 

彻底明白多线程通信机制:

  线程间的通信1.    线程的几种状态线程有四种状态,任何一个线程肯定处于这四种状态中的一种:1)    产生(New):线程对象已经产生,但尚未被启动,所以无法执行。如通过new产生了一个线程对象后没对它调用start()函数之前。2)    可执行(Runnable):每个支持多线程的系统都有一个排程器,排程器会从线程池中选择一个线程并启动它。当一个线程处于可执行状态时,表示它可能正处于线程池中等待排排程器启动它;也可能它已正在执行。如执行了一个线程对象的start()方法后,线程就处于可执行状态,但显而易见的是此时线程不一定正在执行中。3)    死亡(Dead):当一个线程正常结束,它便处于死亡状态。如一个线程的run()函数执行完毕后线程就进入死亡状态。4)    停滞(Blocked):当一个线程处于停滞状态时,系统排程器就会忽略它,不对它进行排程。当处于停滞状态的线程重新回到可执行状态时,它有可能重新执行。如通过对一个线程调用wait()函数后,线程就进入停滞状态,只有当两次对该线程调用notify或notifyAll后它才能两次回到可执行状态。2.    class Thread下的常用函数函数2.1    suspend()、resume()1)    通过suspend()函数,可使线程进入停滞状态。通过suspend()使线程进入停滞状态后,除非收到resume()消息,否则该线程不会变回可执行状态。2)    当调用suspend()函数后,线程不会释放它的“锁标志”。例11:    class TestThreadMethod extends Thread{        public static int shareVar = 0;        public TestThreadMethod(String name){            super(name);        }        public synchronized void run(){            if(shareVar==0){                for(int i=0; i<5; i++){                    shareVar++;                    if(shareVar==5){                        this.suspend(); //(1)                    }                }            }            else{                System.out.print(Thread.currentThread().getName());                System.out.println(" shareVar = " + shareVar);                this.resume(); //(2)            }        }    }    public class TestThread{        public static void main(String[] args){            TestThreadMethod t1 = new TestThreadMethod("t1");TestThreadMethod t2 = new TestThreadMethod("t2");t1.start(); //(5)            //t1.start(); //(3)            t2.start(); //(4)        }}运行结果为:t2 shareVar = 5i.    当代码(5)的t1所产生的线程运行到代码(1)处时,该线程进入停滞状态。然后排程器从线程池中唤起代码(4)的t2所产生的线程,此时shareVar值不为0,所以执行else中的语句。ii.    也许你会问,那执行代码(2)后为什么不会使t1进入可执行状态呢?正如前面所说,t1和t2是两个不同对象的线程,而代码(1)和(2)都只对当前对象进行操作,所以t1所产生的线程执行代码(1)的结果是对象t1的当前线程进入停滞状态;而t2所产生的线程执行代码(2)的结果是把对象t2中的所有处于停滞状态的线程调回到可执行状态。iii.    那现在把代码(4)注释掉,并去掉代码(3)的注释,是不是就能使t1重新回到可执行状态呢?运行结果是什么也不输出。为什么会这样呢?也许你会认为,当代码(5)所产生的线程执行到代码(1)时,它进入停滞状态;而代码(3)所产生的线程和代码(5)所产生的线程是属于同一个对象的,那么就当代码(3)所产生的线程执行到代码(2)时,就可使代码(5)所产生的线程执行回到可执行状态。但是要清楚,suspend()函数只是让当前线程进入停滞状态,但并不释放当前线程所获得的“锁标志”。所以当代码(5)所产生的线程进入停滞状态时,代码(3)所产生的线程仍不能启动,因为当前对象的“锁标志”仍被代码(5)所产生的线程占有。2.2     sleep()1)    sleep ()函数有一个参数,通过参数可使线程在指定的时间内进入停滞状态,当指定的时间过后,线程则自动进入可执行状态。2)    当调用sleep ()函数后,线程不会释放它的“锁标志”。例12:    class TestThreadMethod extends Thread{        class TestThreadMethod extends Thread{        public static int shareVar = 0;        public TestThreadMethod(String name){            super(name);        }        public synchronized void run(){            for(int i=0; i<3; i++){                System.out.print(Thread.currentThread().getName());                System.out.println(" : " + i);                try{                    Thread.sleep(100); //(4)                }                catch(InterruptedException e){                    System.out.println("Interrupted");                }            }        }    }    public class TestThread{        public static void main(String[] args){            TestThreadMethod t1 = new TestThreadMethod("t1");            TestThreadMethod t2 = new TestThreadMethod("t2");            t1.start(); (1)            t1.start(); (2)            //t2.start(); (3)        }}运行结果为:t1 : 0t1 : 1t1 : 2t1 : 0t1 : 1t1 : 2由结果可证明,虽然在run()中执行了sleep(),但是它不会释放对象的“锁标志”,所以除非代码(1)的线程执行完run()函数并释放对象的“锁标志”,否则代码(2)的线程永远不会执行。                如果把代码(2)注释掉,并去掉代码(3)的注释,结果将变为:t1 : 0t2 : 0t1 : 1t2 : 1t1 : 2t2 : 2由于t1和t2是两个对象的线程,所以当线程t1通过sleep()进入停滞时,排程器会从线程池中调用其它的可执行线程,从而t2线程被启动。                例13:    class TestThreadMethod extends Thread{        public static int shareVar = 0;        public TestThreadMethod(String name){            super(name);        }        public synchronized void run(){            for(int i=0; i<5; i++){                System.out.print(Thread.currentThread().getName());                System.out.println(" : " + i);                try{                    if(Thread.currentThread().getName().equals("t1"))                        Thread.sleep(200);                    else                        Thread.sleep(100);                }                catch(InterruptedException e){                    System.out.println("Interrupted");                }            }        }    }    public class TestThread{        public static void main(String[] args){            TestThreadMethod t1 = new TestThreadMethod("t1");            TestThreadMethod t2 = new TestThreadMethod("t2");            t1.start();            //t1.start();            t2.start();        }    }运行结果为:t1 : 0t2 : 0t2 : 1t1 : 1t2 : 2t2 : 3t1 : 2t2 : 4t1 : 3t1 : 4由于线程t1调用了sleep(200),而线程t2调用了sleep(100),所以线程t2处于停滞状态的时间是线程t1的一半,从从结果反映出来的就是线程t2打印两倍次线程t1才打印一次。2.3    yield()1)    通过yield ()函数,可使线程进入可执行状态,排程器从可执行状态的线程中重新进行排程。所以调用了yield()的函数也有可能马上被执行。2)    当调用yield ()函数后,线程不会释放它的“锁标志”。例14:    class TestThreadMethod extends Thread{        public static int shareVar = 0;        public TestThreadMethod(String name){            super(name);        }        public synchronized void run(){            for(int i=0; i<4; i++){                System.out.print(Thread.currentThread().getName());                System.out.println(" : " + i);                Thread.yield();            }        }    }    public class TestThread{        public static void main(String[] args){            TestThreadMethod t1 = new TestThreadMethod("t1");            TestThreadMethod t2 = new TestThreadMethod("t2");            t1.start();            t1.start(); //(1)            //t2.start(); (2)        }}运行结果为:t1 : 0t1 : 1t1 : 2t1 : 3t1 : 0t1 : 1t1 : 2t1 : 3从结果可知调用yield()时并不会释放对象的“锁标志”。                如果把代码(1)注释掉,并去掉代码(2)的注释,结果为:t1 : 0t1 : 1t2 : 0t1 : 2t2 : 1t1 : 3t2 : 2t2 : 3从结果可知,虽然t1线程调用了yield(),但它马上又被执行了。2.4    sleep()和yield()的区别1)    sleep()使当前线程进入停滞状态,所以执行sleep()的线程在指定的时间内肯定不会执行;yield()只是使当前线程重新回到可执行状态,所以执行yield()的线程有可能在进入到可执行状态后马上又被执行。2)    sleep()可使优先级低的线程得到执行的机会,当然也可以让同优先级和高优先级的线程有执行的机会;yield()只能使同优先级的线程有执行的机会。例15:    class TestThreadMethod extends Thread{        public static int shareVar = 0;        public TestThreadMethod(String name){            super(name);        }        public void run(){            for(int i=0; i<4; i++){                System.out.print(Thread.currentThread().getName());                System.out.println(" : " + i);                //Thread.yield(); (1)                /* (2) */                try{                    Thread.sleep(3000);                }                catch(InterruptedException e){                    System.out.println("Interrupted");                }            }        }    }    public class TestThread{        public static void main(String[] args){            TestThreadMethod t1 = new TestThreadMethod("t1");            TestThreadMethod t2 = new TestThreadMethod("t2");            t1.setPriority(Thread.MAX_PRIORITY);            t2.setPriority(Thread.MIN_PRIORITY);            t1.start();            t2.start();        }}运行结果为:t1 : 0t1 : 1t2 : 0t1 : 2t2 : 1t1 : 3t2 : 2t2 : 3由结果可见,通过sleep()可使优先级较低的线程有执行的机会。注释掉代码(2),并去掉代码(1)的注释,结果为:t1 : 0t1 : 1t1 : 2t1 : 3t2 : 0t2 : 1t2 : 2t2 : 3可见,调用yield(),不同优先级的线程永远不会得到执行机会。2.5    join()使调用join()的线程执行完毕后才能执行其它线程,在一定意义上,它可以实现同步的功能。例16:    class TestThreadMethod extends Thread{        public static int shareVar = 0;        public TestThreadMethod(String name){            super(name);        }        public void run(){            for(int i=0; i<4; i++){                System.out.println(" " + i);                try{                    Thread.sleep(3000);                }                catch(InterruptedException e){                    System.out.println("Interrupted");                }            }        }    }    public class TestThread{        public static void main(String[] args){            TestThreadMethod t1 = new TestThreadMethod("t1");            t1.start();            try{                t1.join();            }            catch(InterruptedException e){}            t1.start();        }}运行结果为: 0 1 2 3 0 1 2 33. class Object下常用的线程函数wait()、notify()和notifyAll()这三个函数由java.lang.Object类提供,用于协调多个线程对共享数据的存取。3.1 wait()、notify()和notifyAll()1) wait()函数有两种形式:第一种形式接受一个毫秒值,用于在指定时间长度内暂停线程,使线程进入停滞状态。第二种形式为不带参数,代表waite()在notify()或notifyAll()之前会持续停滞。2) 当对一个对象执行notify()时,会从线程等待池中移走该任意一个线程,并把它放到锁标志等待池中;当对一个对象执行notifyAll()时,会从线程等待池中移走所有该对象的所有线程,并把它们放到锁标志等待池中。3) 当调用wait()后,线程会释放掉它所占有的“锁标志”,从而使线程所在对象中的其它synchronized数据可被别的线程使用。例17:下面,我们将对例11中的例子进行修改class TestThreadMethod extends Thread{public static int shareVar = 0;public TestThreadMethod(String name){super(name);}public synchronized void run(){if(shareVar==0){for(int i=0; i<10; i++){shareVar++;if(shareVar==5){try{this.wait(); //(4)}catch(InterruptedException e){}}}}if(shareVar!=0){System.out.print(Thread.currentThread().getName());System.out.println(" shareVar = " + shareVar);this.notify(); //(5)}}}public class TestThread{public static void main(String[] args){TestThreadMethod t1 = new TestThreadMethod("t1");TestThreadMethod t2 = new TestThreadMethod("t2");t1.start(); //(1)//t1.start(); (2)t2.start(); //(3)}}运行结果为:t2 shareVar = 5因为t1和t2是两个不同对象,所以线程t2调用代码(5)不能唤起线程t1。如果去掉代码(2)的注释,并注释掉代码(3),结果为:t1 shareVar = 5t1 shareVar = 10这是因为,当代码(1)的线程执行到代码(4)时,它进入停滞状态,并释放对象的锁状态。接着,代码(2)的线程执行run(),由于此时shareVar值为5,所以执行打印语句并调用代码(5)使代码(1)的线程进入可执行状态,然后代码(2)的线程结束。当代码(1)的线程重新执行后,它接着执行for()循环一直到shareVar=10,然后打印shareVar。3.2 wait()、notify()和synchronizedwaite()和notify()因为会对对象的“锁标志”进行操作,所以它们必须在synchronized函数或synchronized block中进行调用。如果在non-synchronized函数或non-synchronized block中进行调用,虽然能编译通过,但在运行时会发生IllegalMonitorStateException的异常。例18:class TestThreadMethod extends Thread{public int shareVar = 0;public TestThreadMethod(String name){super(name);new Notifier(this);}public synchronized void run(){if(shareVar==0){for(int i=0; i<5; i++){shareVar++;System.out.println("i = " + shareVar);try{System.out.println("wait......");this.wait();}catch(InterruptedException e){}}}}}class Notifier extends Thread{private TestThreadMethod ttm;Notifier(TestThreadMethod t){ttm = t;start();}public void run(){while(true){try{sleep(2000);}catch(InterruptedException e){}/*1 要同步的不是当前对象的做法 */synchronized(ttm){System.out.println("notify......");ttm.notify();}}}}public class TestThread{public static void main(String[] args){TestThreadMethod t1 = new TestThreadMethod("t1");t1.start();}}运行结果为:i = 1wait......notify......i = 2wait......notify......i = 3wait......notify......i = 4wait......notify......i = 5wait......notify......4. wait()、notify()、notifyAll()和suspend()、resume()、sleep()的讨论4.1 这两组函数的区别1) wait()使当前线程进入停滞状态时,还会释放当前线程所占有的“锁标志”,从而使线程对象中的synchronized资源可被对象中别的线程使用;而suspend()和sleep()使当前线程进入停滞状态时不会释放当前线程所占有的“锁标志”。2) 前一组函数必须在synchronized函数或synchronized block中调用,否则在运行时会产生错误;而后一组函数可以non-synchronized函数和synchronized block中调用。4.2 这两组函数的取舍Java2已不建议使用后一组函数。因为在调用wait()时不会释放当前线程所取得的“锁标志”,这样很容易造成“死锁”。


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