• sleep()和wait()的区别


    转载:http://blog.csdn.net/clam_clam/article/details/6803667

    sleep()和wait()的区别

     
    Java中的多线程是一种抢占式的机制而不是分时机制。线程主要有以下几种状态:可运行,运行,阻塞,死亡。抢占式机制指的是有多个线程处于可运行状态,但是只有一个线程在运行。
           当有多个线程访问共享数据的时候,就需要对线程进行同步。线程中的几个主要方法的比较:
           Thread类的方法:sleep(),yield()等
           Object的方法:wait()和notify()等
           每个对象都有一个机锁来控制同步访问。Synchronized关键字可以和对象的机锁交互,来实现线程的同步。
           由于sleep()方法是Thread类的方法,因此它不能改变对象的机锁。所以当在一个Synchronized方法中调用sleep()时,线程虽然休眠了,但是对象的机锁没有被释放,其他线程仍然无法访问这个对象。而wait()方法则会在线程休眠的同时释放掉机锁,其他线程可以访问该对象。
           Yield()方法是停止当前线程,让同等优先权的线程运行。如果没有同等优先权的线程,那么Yield()方法将不会起作用。
           一个线程结束的标志是:run()方法结束。
           一个机锁被释放的标志是:synchronized块或方法结束。
           Wait()方法和notify()方法:当一个线程执行到wait()方法时(线程休眠且释放机锁),它就进入到一个和该对象相关的等待池中,同时失去了对象的机锁。当它被一个notify()方法唤醒时,等待池中的线程就被放到了锁池中。该线程join()方法使当前线程停下来等待,直至另一个调用join方法的线程终止。
    值得注意的是:线程的在被激活后不一定马上就运行,而是进入到可运行线程的队列中。

    共同点: 他们都是在多线程的环境下,都可以在程序的调用处阻塞指定的毫秒数,并返回。
    不同点: Thread.sleep(long)可以不在synchronized的块下调用,而且使用Thread.sleep()不会丢失当前线程对任何对象的同步锁(monitor);
                  object.wait(long)必须在synchronized的块下来使用,调用了之后失去对object的monitor, 这样做的好处是它不影响其它的线程对object进行操作。

    举个java.util.Timer的例子来说明。

    private void mainLoop() {
            while (true) {
            ....
            synchronized(queue) {
            .....
            if (!taskFired) // Task hasn't yet fired; wait
                   queue.wait(executionTime - currentTime);
            }
    }
    在这里为什么要使用queue.wait(),而不是Thread.sleep(), 是因为暂时放弃queue的对象锁,可以让允许其它的线程执行一些同步操作。如:
    private void sched(TimerTask task, long time, long period) {
              synchronized(queue) {
                  ...
                  queue.add(task);
              }
    }
    但是正如上篇文章讲到的,使用queue.wait(long)的前提条件是sched()动作执行的时间很短,否则如果很长,那么queue.wait()不能够按时醒来。

      (2)

    前面讲了wait/notify机制,Thread还有一个sleep()静态方法,它也能使线程暂停一段时间。sleep与wait的不同点是:sleep并不释放锁,并且sleep的暂停和wait暂停是不一样的。obj.wait会使线程进入obj对象的等待集合中并等待唤醒。

    但是wait()和sleep()都可以通过interrupt()方法打断线程的暂停状态,从而使线程立刻抛出InterruptedException。

    如果线程A希望立即结束线程B,则可以对线程B对应的Thread实例调用interrupt方法。如果此刻线程B正在wait/sleep/join,则线程B会立刻抛出InterruptedException,在catch() {} 中直接return即可安全地结束线程。

    需要注意的是,InterruptedException是线程自己从内部抛出的,并不是interrupt()方法抛出的。对某一线程调用interrupt()时,如果该线程正在执行普通的代码,那么该线程根本就不会抛出InterruptedException。但是,一旦该线程进入到wait()/sleep()/join()后,就会立刻抛出InterruptedException。

     sleep()、suspend()、resume()方法不推荐使用,推荐使用wait()、notify()、notifyAll()。

      sleep()方法是使线程停止一段时间的方法。在sleep 时间间隔期满后,线程不一定立即恢复执行。这是因为在那个时刻,其它线程可能正在运行而且没有被调度为放弃执行,除非

      (a)“醒来”的线程具有更高的优先级。

      (b)正在运行的线程因为其它原因而阻塞。

      wait()是线程交互时,如果线程对一个同步对象x 发出一个wait()调用,该线程会暂停执行,被调对象进入等待状态,直到被唤醒或等待时间到。

      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。

     (3)

    下面是我原来在CSDN论坛上看到的一个贴子,涉及到同步,wait(),notify()等概念的理解,我试着根据原来的一些回复和Think in Java上的相关概念将wait()和notify()这两个方法剖析了一下,欢迎指教.

    问题如下:

    file://分析这段程序,并解释一下,着重讲讲synchronized、wait(),notify 谢谢!
    class ThreadA 
    {
    public static void main(String[] args) 
    {
        ThreadB b=new ThreadB();
        b.start();
        System.out.println("b is start....");
        synchronized(b)//括号里的b是什么意思,起什么作用?
        {
          try
          {
    System.out.println("Waiting for b to complete...");
    b.wait();//这一句是什么意思,究竟让谁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();
        }
    }
    }

    要分析这个程序,首先要理解notify()和wait(),为什么在前几天记录线程的时候没有纪录这两个方法呢,因为这两个方法本来就不属于Thread类,而是属于最底层的object基础类的,也就是说不光是Thread,每个对象都有notify和wait的功能,为什么?因为他们是用来操纵锁的,而每个对象都有锁,锁是每个对象的基础,既然锁是基础的,那么操纵锁的方法当然也是最基础了.

    再往下看之前呢,首先最好复习一下Think in Java的14.3.1中第3部分内容:等待和通知,也就是wait()和notify了.

    按照Think in Java中的解释:"wait()允许我们将线程置入“睡眠”状态,同时又“积极”地等待条件发生改变.而且只有在一个notify()或notifyAll()发生变化的时候,线程才会被唤醒,并检查条件是否有变."

    我们来解释一下这句话.
    "wait()允许我们将线程置入“睡眠”状态",也就是说,wait也是让当前线程阻塞的,这一点和sleep或者suspend是相同的.那和sleep,suspend有什么区别呢?

       区别在于"(wait)同时又“积极”地等待条件发生改变",这一点很关键,sleep和suspend无法做到.因为我们有时候需要通过同步(synchronized)的帮助来防止线程之间的冲突,而一旦使用同步,就要锁定对象,也就是获取对象锁,其它要使用该对象锁的线程都只能排队等着,等到同步方法或者同步块里的程序全部运行完才有机会.在同步方法和同步块中,无论sleep()还是suspend()都不可能自己被调用的时候解除锁定,他们都霸占着正在使用的对象锁不放.
       而wait却可以,它可以让同步方法或者同步块暂时放弃对象锁,而将它暂时让给其它需要对象锁的人(这里应该是程序块,或线程)用,这意味着可在执行wait()期间调用线程对象中的其他同步方法!在其它情况下(sleep啊,suspend啊),这是不可能的.
       但是注意我前面说的,只是暂时放弃对象锁,暂时给其它线程使用,我wait所在的线程还是要把这个对象锁收回来的呀.wait什么?就是wait别人用完了还给我啊!
       好,那怎么把对象锁收回来呢?
       第一种方法,限定借出去的时间.在wait()中设置参数,比如wait(1000),以毫秒为单位,就表明我只借出去1秒中,一秒钟之后,我自动收回.
       第二种方法,让借出去的人通知我,他用完了,要还给我了.这时,我马上就收回来.哎,假如我设了1小时之后收回,别人只用了半小时就完了,那怎么办呢?靠!当然用完了就收回了,还管我设的是多长时间啊.

       那么别人怎么通知我呢?相信大家都可以想到了,notify(),这就是最后一句话"而且只有在一个notify()或notifyAll()发生变化的时候,线程才会被唤醒"的意思了.
       因此,我们可将一个wait()和notify()置入任何同步方法或同步块内部,无论在那个类里是否准备进行涉及线程的处理。而且实际上,我们也只能在同步方法或者同步块里面调用wait()和notify().

       这个时候我们来解释上面的程序,简直是易如反掌了.

       synchronized(b){...};的意思是定义一个同步块,使用b作为资源锁。b.wait();的意思是临时释放锁,并阻塞当前线程,好让其他使用同一把锁的线程有机会执行,在这里要用同一把锁的就是b线程本身.这个线程在执行到一定地方后用notify()通知wait的线程,锁已经用完,待notify()所在的同步块运行完之后,wait所在的线程就可以继续执行.

    另外注意一下sleep 和yield 的区别参考网页(http://developer.51cto.com/art/201003/189465.htm):

    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。

    volatile关键字在Java 中有什么作用?

    当我们使用volatile关键字去修饰变量的时候,所以线程都会直接读取该变量并且不缓存它。这就确保了线程读取到的变量是同内存中是一致的。

    如何创建守护线程?

    使用Thread类的setDaemon(true)方法可以将线程设置为守护线程,需要注意的是,需要在调用start()方法前调用这个方法,否则会抛出IllegalThreadStateException异常。

    什么是死锁(Deadlock )?如何分析和避免死锁?

    死锁是指两个以上的线程永远阻塞的情况,这种情况产生至少需要两个以上的线程和两个以上的资源。

    分析死锁,我们需要查看Java应用程序的线程转储。我们需要找出那些状态为BLOCKED的线程和他们等待的资源。每个资源都有一个唯一的id,用这个id我们可以找出哪些线程已经拥有了它的对象锁。

    避免嵌套锁,只在需要的地方使用锁和避免无限期等待是避免死锁的通常办法

    什么是原子操作?在Java Concurrency API中有哪些原子类(atomic classes )?

    原子操作是指一个不受其他操作影响的操作任务单元。原子操作是在多线程环境下避免数据不一致必须的手段。

    int++并不是一个原子操作,所以当一个线程读取它的值并加1时,另外一个线程有可能会读到之前的指,这就会引发错误。

    为了解决这个问题,必须保证增加操作是原子的,在JDK1.5之前我们可以使用同步技术来做到这一点。到JDK1.5,java.util.concurrent.atomic包提供了int和long类型的装类,它们可以自动的保证对于他们的操作是原子的并且不需要使用同步。

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