多线程同步中sleep与wait区别

本文详细解析了Java中线程的wait与sleep函数的区别,包括它们如何影响线程的状态及资源占用情况,特别是在多线程同步锁的场景下两者的不同行为。

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1、函数

​wait是Object的一个函数,指线程处于进入等待状态,此时线程不占用任何资源,不增加时间限制。wait可以被notify和notifyAll函数唤醒(这两个也是Object的函数)。

sleep则是Thread的一个函数,指线程被调用时,占着CPU不工作.此时,系统的CPU部分资源被占用,其他线程无法进入,会增加时间限制。

所以

sleep(100L)意思为:占用CPU,线程休眠100毫秒

wait(100L)意思为:不占用CPU,线程等待100毫秒

注意:wait和sleep最终都是调用native函数。

2、多线程

使用多线程就没法绕过同步问题,而wait和sleep对于同步锁也有不同的效果
(1)在使用上,调用obj的wait和notify函数前必须获取对象锁,即在synchronized(obj){...}代码块中。
(2)如果都在synchronized代码块中,wait(obj)函数可以释放锁,而sleep函数则不释放锁。
在wait释放锁这里有一个场景:
有两个线程A和B,在A线程中有如下代码:
synchronized(mLock){
     ...
     mLock.wait();
     ...
}

这样在synchronized处获取对象锁,当执行到wait函数时,线程A进入等待状态,并且释放对象锁。

在B线程中有如下代码:
synchronized(mLock){
     ...
     mLock.notify();
     ...
}

当A的wait函数释放锁时,B线程的synchronized获取了对象锁,开始执行代码。

当执行到notify函数时,唤醒A线程。但是这时由于B的synchronized代码块未执行完,所以未释放锁。所以先执行B线程notify后面的代码,Bsynchronized代码执行完后释放锁,A线程获取锁并执行wait之后的代码。

(注意,如果有多个wait状态的obj,notify函数只能唤醒其中一个,是由JVM决定的,而notifyAll可以唤醒所有的)

测试代码如下:
Thread a = new Thread(new Runnable() {
    @Override
    public void run() {
        synchronized (mLock){
            Log.e("sss", "a 1");
            try {
                mLock.wait();
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            Log.e("sss", "a 2");
        }
    }
});
Thread b = new Thread(new Runnable() {
    @Override
    public void run() {
        synchronized (mLock){
            Log.e("sss", "b 1");
            try {
                mLock.notify();
            } catch (Exception e) {
                e.printStackTrace();
            }
            Log.e("sss", "b 2");
        }
    }
});
a.start();
b.start();

打印日志如下:
12-14 18:50:12.909 22793-22824/com.example.testapplication E/sss: a 1
12-14 18:50:12.909 22793-22825/com.example.testapplication E/sss: b 1
12-14 18:50:12.909 22793-22825/com.example.testapplication E/sss: b 2
12-14 18:50:12.909 22793-22824/com.example.testapplication E/sss: a 2

 

<think>嗯,用户想知道编程中waitsleep区别和用法。首先,我需要回忆这两个概念的基本定义。Sleep应该是让当前线程暂停一段时间,比如Java中的Thread.sleep(),而wait通常和同步机制相关,比如Object.wait()。但用户提到的引用里提到了条件变量和监视器,这可能和线程同步有关。 接下来,我应该区分它们的用途。Sleep主要用于让线程暂停执行,不涉及锁的释放。而wait用于线程间协作,会释放锁,直到被notify唤醒。不过需要确认是否正确,比如在Java中,wait必须在synchronized块里调用,否则会抛异常。 然后,用户的问题可能涉及到多线程编程中的常见误区。比如,为什么在单线程应用中还要考虑wait和notify的问题?根据引用[2],用户提到在单线程应用里不使用这些方法,但可能某些框架或库内部使用了,比如Celery这样的任务队列(引用[3])。不过这可能和问题无关,但需要明确回答。 另外,引用[4]提到descriptor heap,这和图形编程相关,可能用户混淆了不同上下文中的术语,但这里的问题是关于编程中的waitsleep,所以应该忽略这部分引用。 现在需要整理结构:先定义两者,再对比不同点,比如锁处理、使用场景、唤醒机制等。然后给出代码示例,比如Java中的sleepwait用法,注意异常处理。可能还要提到其他语言中的类似机制,比如Python的time.sleep()和threading.Condition.wait()。 用户可能真正的问题是在多线程环境下如何正确使用这两个方法,避免死锁或资源竞争。比如,误用sleep可能导致线程不释放锁,而wait则释放锁,允许其他线程执行。同时,唤醒的条件需要满足,否则可能无限等待。 需要确认引用中的内容是否相关。引用[1]提到条件变量和监视器的调度,这支持了wait通常条件变量一起使用的观点。引用[2]的问题是关于避免使用wait/notify,但回答时需要解释在单线程应用中可能不需要,但多线程时必须用。引用[3]提到的Celery可能涉及任务调度,但可能不在当前问题范围内。 总结回答结构:定义、区别(锁、唤醒、使用场景)、代码示例、应用场景,相关问题。确保使用正确的LaTeX格式,比如行内公式用$...$,独立公式用$$...$$,但这里可能用不上数学公式,但需要检查是否有需要的地方。比如,可能提到超时时间可以用数学符号表示,如$t$秒。 最后生成相关问题,比如适用场景、替代方法、异常处理等。确保引用正确,比如引用[1]和[2]中的内容,如果相关的话。</think>### waitsleep区别及用法解析 在编程中,`wait`和`sleep`都线程控制相关,但设计目标和应用场景有本质区别。以下从多角度对比两者的差异: --- #### 1. **设计目标** - **`sleep`**: 用于让当前线程主动暂停执行指定时间(如$t$秒),不涉及线程间通信。例如: ```java Thread.sleep(1000); // 线程暂停1秒 ``` - **`wait`**: 用于线程间协作,需配合锁(如`synchronized`块)和`notify()`使用。例如: ```java synchronized(lock) { lock.wait(); // 释放锁并等待其他线程唤醒 } ``` --- #### 2. **核心差异** | 特性 | `sleep` | `wait` | |-----------------|----------------------------------|---------------------------------| | **锁的释放** | 不释放锁 | 释放锁 | | **唤醒机制** | 仅通过超时自动唤醒 | 可通过`notify()`或超时唤醒 | | **调用场景** | 任何线程中直接调用 | 必须在同步块(如`synchronized`)内调用 | | **所属类/接口** | 通常为线程类方法(如`Thread`) | 对象方法(如`Object.wait()`) | --- #### 3. **代码示例对比** - **使用`sleep`控制执行间隔**: ```python import time print("开始") time.sleep(2) # 暂停2秒,不释放任何锁 print("结束") ``` - **使用`wait`实现线程协作**(Java示例): ```java synchronized(lock) { while (conditionNotMet) { lock.wait(); // 释放锁,等待其他线程修改条件后调用notify() } // 条件满足后继续执行 } ``` --- #### 4. **应用场景** - **`sleep`适用场景**: - 控制任务执行频率(如轮询间隔) - 模拟耗时操作 - **`wait`适用场景**: - 生产者-消费者模型中的资源协调 - 多线程条件等待(如等待数据库连接就绪) --- #### 5. **注意事项** - **`sleep`的可靠性**:实际暂停时间可能因系统调度略有偏差[^1]。 - **`wait`的虚假唤醒**:需在循环中检查条件,避免被意外唤醒[^2]。 - **单线程应用**:若程序无并发需求,`wait`和`notify`可完全省略(如引用[2]中匿名用户的问题)。 ---
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