Lock、synchronized、sleep和wait

本文深入探讨了Java中Lock和synchronized关键字的区别,并通过实例代码详细解释了sleep与wait方法的不同之处,展示了如何利用wait和notify实现线程间的交互。
  • Lock和synchronized区别:
    Lock能提供更多API,如trylock():返回true表示拿到锁,false表示没有拿到锁;trylock(long time, TimeUnit unit):定义超时时间,避免死锁;unlock():上锁后要在finally中调用unlock()去掉锁。

  • sleep和wait的区别:两者对线程的占用不同,看下面的代码:

public class Consumer implements Runnable{

    public void run() {
        // TODO Auto-generated method stub
        int count = 10;
        while(count > 0) {
             synchronized (Test. obj) {

                 System. out.print( "Consumer");
                 count --;
                 //Test. obj.notify();

                  try {
                       Test. obj.wait();

                 } catch (InterruptedException e) {
                        // TODO Auto-generated catch block
                       e.printStackTrace();
                 }
            }
       }
    }
}

public class Produce implements Runnable{

    public void run() {
        // TODO Auto-generated method stub
        int count = 10;
        while(count > 0) {
             synchronized (Test. obj) {

                  //System.out.print("count = " + count);
                 System. out.print( "Produce");
                 count --;
                 //Test. obj.notify();

                  try {
                       Test. obj.wait();
                 } catch (InterruptedException e) {
                        // TODO Auto-generated catch block
                       e.printStackTrace();
                 }
            }
        }
    }
}

public class Test {
    public static final Object obj = new Object();

    public static void main(String[] args) {

           new Thread( new Produce()).start();
           new Thread( new Consumer()).start();

    }
}

produce那个runnable先执行,之后wait,此时会释放obj的锁,然后Consumer拿到obj的锁,开始执行,最后结果:

ProduceConsumer

执行到Consumer就结束了,其实程序这时还在运行中,只是处于挂起状态,下面再在Consumer中加入notify:

public class Consumer implements Runnable{

    public void run() {
        // TODO Auto-generated method stub
        int count = 10;
        while(count > 0) {
             synchronized (Test. obj) {

                 System. out.print( "Consumer");
                 count --;
                 //挂起前释放锁
                 Test. obj.notify();

                  try {
                       Test. obj.wait();

                 } catch (InterruptedException e) {
                        // TODO Auto-generated catch block
                       e.printStackTrace();
                 }
            }
       }
    }
}

运行结果:
ProduceConsumerProduce
说明Consumer释放了对象锁,Produce重新拿到锁,那么为了让这两个线程轮流执行,每次wait前释放对象锁,即在wait前,调用notify:

public class Produce implements Runnable{

    public void run() {
        // TODO Auto-generated method stub
        int count = 10;
        while(count > 0) {
             synchronized (Test. obj) {

                  //System.out.print("count = " + count);
                 System. out.print( "Produce");
                 count --;
                 Test.obj.notify();

                  try {
                       Test. obj.wait();
                 } catch (InterruptedException e) {
                        // TODO Auto-generated catch block
                       e.printStackTrace();
                 }
            }
        }
    }
}

public class Consumer implements Runnable{

    public void run() {
        // TODO Auto-generated method stub
        int count = 10;
        while(count > 0) {
             synchronized (Test. obj) {

                 System. out.print( "Consumer");
                 count --;
                 Test. obj.notify();

                  try {
                       Test. obj.wait();

                 } catch (InterruptedException e) {
                        // TODO Auto-generated catch block
                       e.printStackTrace();
                 }
            }
       }
    }
}

结果:
ProduceConsumerProduceConsumerProduceConsumerProduceConsumerProduceConsumerProduceConsumerProduceConsumerProduceConsumerProduceConsumerProduceConsumer

sleep是线程的方法,线程调用后会让出cpu时间片,但并不能操作对象释放对象锁。

在Java多线程编程中,`sleep``wait`是两个用于控制线程执行的重要方法,但它们在功能、使用场景行为上存在显著区别。 ### 1. 方法所属类不同 `sleep`是`Thread`类的静态方法,而`wait`是`Object`类的实例方法。这意味着`sleep`可以直接通过线程类调用,而`wait`必须依赖于某个对象实例[^1]。 ### 2. 锁的释放行为不同 当线程调用`sleep`方法时,它会暂停执行指定的时间,但不会释放当前持有的任何锁资源。相反,当线程调用`wait`方法时,它会释放当前持有的对象锁,并进入等待状态,直到被其他线程通过`notify()`或`notifyAll()`唤醒[^1]。 ### 3. 使用环境不同 `sleep`可以在任何代码环境中使用,不需要依赖同步机制。而`wait`必须在同步方法或同步代码块中使用,因为它需要当前线程持有对象的锁才能执行。 ### 4. 唤醒机制不同 `sleep`的暂停是自动恢复的,即在指定的休眠时间结束后,线程会自动恢复执行。而`wait`必须依赖其他线程调用`notify()`或`notifyAll()`方法来唤醒等待的线程,否则该线程将一直处于等待状态[^1]。 ### 5. 异常处理要求不同 调用`sleep`方法时,必须捕获或抛出`InterruptedException`异常,因为线程在休眠期间可能会被中断。而`wait`方法虽然也会抛出`InterruptedException`,但它通常与`notify`或`notifyAll`配合使用,因此在异常处理上相对灵活。 ### 6. 线程调度与资源管理 `sleep`方法主要用于控制线程的执行时间,适用于需要让线程短暂休眠以释放CPU资源的场景。而`wait`方法则更多用于线程间的协调,特别是在多个线程共享资源的情况下,通过释放锁并等待其他线程的通知,可以有效避免资源竞争问题[^4]。 ### 示例代码 以下是一个简单的示例,展示了`sleep``wait`的使用方式: ```java // 使用 sleep 的示例 public class SleepExample { public static void main(String[] args) { Thread thread = new Thread(() -> { try { System.out.println("Thread is going to sleep"); Thread.sleep(2000); // 线程休眠2秒 System.out.println("Thread woke up"); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } }); thread.start(); } } // 使用 wait 的示例 public class WaitExample { private static final Object lock = new Object(); public static void main(String[] args) { Thread thread = new Thread(() -> { synchronized (lock) { try { System.out.println("Thread is waiting"); lock.wait(); // 线程等待 System.out.println("Thread was notified"); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } } }); Thread notifier = new Thread(() -> { synchronized (lock) { System.out.println("Notifier is ready to notify"); lock.notify(); // 唤醒等待的线程 } }); thread.start(); notifier.start(); } } ``` ###
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