Java線程中sleep()、wait()和notify()和notifyAll()、yield()、join()等方法的用法和區別


Java線程中sleep()、wait()和notify()和notifyAll()、suspend和resume()、yield()、join()、interrupt()的用法和區別 

從操作系統的角度講,os會維護一個ready queue(就緒的線程隊列)。並且在某一時刻cpu只為ready queue中位於隊列頭部的線程服務。 
但是當前正在被服務的線程可能覺得cpu的服務質量不夠好,於是提前退出,這就是yield。 
或者當前正在被服務的線程需要睡一會,醒來后繼續被服務,這就是sleep。 
sleep方法不推薦使用,可用wait。 
線程退出最好自己實現,在運行狀態中一直檢驗一個狀態,如果這個狀態為真,就一直運行,如果外界更改了這個狀態變量,那么線程就停止運行。 
sleep()使當前線程進入停滯狀態,所以執行sleep()的線程在指定的時間內肯定不會執行;yield()只是使當前線程重新回到可執行狀態,所以執行yield()的線程有可能在進入到可執行狀態后馬上又被執行。 
sleep()可使優先級低的線程得到執行的機會,當然也可以讓同優先級和高優先級的線程有執行的機會;yield()只能使同優先級的線程有執行的機會。 
當調用wait()后,線程會釋放掉它所占有的“鎖標志”,從而使線程所在對象中的其它synchronized數據可被別的線程使用。 
waite()和notify()因為會對對象的“鎖標志”進行操作,所以它們必須在 synchronized函數或synchronized block中進行調用。如果在non-synchronized函數或non- synchronized block中進行調用,雖然能編譯通過,但在運行時會發生IllegalMonitorStateException的異常。 

線程的狀態 
線程有四種狀態,任何一個線程肯定處於這四種狀態中的一種: 
1)    產生(New):線程對象已經產生,但尚未被啟動,所以無法執行。如通過new產生了一個線程對象后沒對它調用start()函數之前。 
2)    可執行(Runnable):每個支持多線程的系統都有一個排程器,排程器會從線程池中選擇一個線程並啟動它。當一個線程處於可執行狀態時,表示它可能正處於線程池中等待排排程器啟動它;也可能它已正在執行。如執行了一個線程對象的start()方法后,線程就處於可執行狀態,但顯而易見的是此時線程不一定正在執行中。 
3)    死亡(Dead):當一個線程正常結束,它便處於死亡狀態。如一個線程的run()函數執行完畢后線程就進入死亡狀態。 
4)    停滯(Blocked):當一個線程處於停滯狀態時,系統排程器就會忽略它,不對它進行排程。當處於停滯狀態的線程重新回到可執行狀態時,它有可能重新執行。如通過對一個線程調用wait()函數后,線程就進入停滯狀態,只有當兩次對該線程調用notify或notifyAll后它才能兩次回到可執行狀態。 

用法 
sleep() 
在指定的毫秒數內讓當前正在執行的線程休眠(暫停執行),此操作受到系統計時器和調度程序精度和准確性的影響。 

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。sleep()方法不需要在同步的代碼塊中執行。但是sleep()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。 

wait()和notify()和notifyAll() 
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。wait()必須在同步的代碼塊中執行。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,可以允許其它的線程執行一些同步操作。但是wait()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。 

wait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(這里應該是程序塊,或線程)用,這意味着可在執行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,一秒鍾之后,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!當然用完了就收回了,還管我設的是多長時間啊. 

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()發生變化的時候,線程才會被喚醒"的意思了. 

notify()喚醒在此對象監視器上等待的單個線程。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。該線程將等待從鎖池中獲得機鎖,然后回到wait()前的中斷現場。 

notifyAll()喚醒在此對象監視器上等待的所有線程。 


suspend和resume() 
join() 
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,線程的在被激活后不一定馬上就運行,而是進入到可運行線程的隊列中。但是join()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。 

yield() 
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,那么Yield()方法將不會起作用。 

interrupt() 
interrupt()中斷線程。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,那么該線程根本就不會拋出InterruptedException。但是,一旦該線程進入到wait()/sleep()/join()后,就會立刻拋出InterruptedException。 


各個方法之間的區別

 

線程方法名稱 是否釋放同步鎖 是否需要在同步的代碼塊中調用 方法是否已廢棄 是否可以被中斷
sleep()
wait()
suspend      
resume()      
join()    

 

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