yield(),sleep()以及wait()的区别(修正版)

java中yield(),sleep()以及wait()的区别(修正版) http://qdisb.blogbus.com/logs/223774.html 原文有多处代码错误，这里进行了修正 --------------------------------------------------------------

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，只有当再次对该线程调用notify或notifyAll后它才能再次回到可执行状态。

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： 

 

public class MyTest {

  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）

  }

}

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）

    }

  }

}

运行结果为：

t2 shareVar = 5 i.    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 {

  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 MyTest {

  public static void main(String[] args) {

    TestThreadMethod t1 = new TestThreadMethod("t1");

    TestThreadMethod t2 = new TestThreadMethod("t2");

    t1.start(); // (1)

    t1.start(); // (2)

    // new Thread(t1).start();// （4）

    // new Thread(t1).start();// （5）

    // new Thread(t2).start(); （3）t2.start();

  }

}

运行结果为：

引用: Exception in thread "main" java.lang.IllegalThreadStateException t1 : 0  at java.lang.Thread.start(Unknown Source)  at MyTest.main(MyTest.java:26) t1 : 1 t1 : 2

可见，对于同一个对象直接启动2次会出现异常 我们将(1)和(2)注释掉，改成 (4)和(5)的代码，则运行结果为：

引用: Thread-0 : 0 Thread-0 : 1 Thread-0 : 2 Thread-1 : 0 Thread-1 : 1 Thread-1 : 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：

引用: Thread-0 : 0 Thread-1 : 0 Thread-0 : 1 Thread-1 : 1 Thread-1 : 2 Thread-0 : 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 MyTest {

  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：

引用: t1 : 0 t2 : 0 t2 : 1 t1 : 1 t2 : 2 t2 : 3 t1 : 2 t2 : 4 t1 : 3 t1 : 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.println(Thread.currentThread().getName() + " : " + i);

      Thread.yield();

    }

  }

}

public class MyTest {

  public static void main(String[] args) {

    TestThreadMethod t1 = new TestThreadMethod("t1");

    TestThreadMethod t2 = new TestThreadMethod("t2");

    new Thread(t1).start();

    new Thread(t1).start();// （1）

    // new Thread(t2).start(); //（2）

  }

}

运行结果为：

引用: Thread-0 : 0 Thread-0 : 1 Thread-0 : 2 Thread-0 : 3 Thread-1 : 0 Thread-1 : 1 Thread-1 : 2 Thread-1 : 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：

引用: Thread-0 : 0 Thread-1 : 0 Thread-0 : 1 Thread-1 : 1 Thread-0 : 2 Thread-1 : 2 Thread-0 : 3 Thread-1 : 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.println(Thread.currentThread().getName() + " : " + i);

      // Thread.yield(); （1）

      /* （2） */

      try {

        Thread.sleep(300);

      } catch (InterruptedException e) {

        System.out.println("Interrupted");

      }

    }

  }

}

public class MyTest {

  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：

引用: t1 : 0 t2 : 0 t1 : 1 t2 : 1 t1 : 2 t2 : 2 t1 : 3 t2 : 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：

引用: t1 : 0 t1 : 1 t2 : 0 t1 : 2 t1 : 3 t2 : 1 t2 : 2 t2 : 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(300);

      } catch (InterruptedException e) {

        System.out.println("Interrupted");

      }

    }

  }

}

public class MyTest {

  public static void main(String[] args) {

    TestThreadMethod t1 = new TestThreadMethod("t1");

    TestThreadMethod t2 = new TestThreadMethod("t2");

    t1.start();

    try {

      t1.join();

    } catch (InterruptedException e) {}

    t2.start();

  }

}

运行结果为：

引用: 0 1 2 3 0 1 2 3

 

3. 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 MyTest {

  public static void main(String[] args) {

    TestThreadMethod t1 = new TestThreadMethod("t1");

    TestThreadMethod t2 = new TestThreadMethod("t2");

    new Thread(t1).start();// （1）

    // new Thread(t1).start(); // （2）

    new Thread(t2).start();// （3）

  }

}

运行结果为：

引用: Thread-1 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：

引用: Thread-1 shareVar = 5 Thread-0 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synchronized

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。

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 MyTest {

  public static void main(String[] args) {

    TestThreadMethod t1 = new TestThreadMethod("t1");

    t1.start();

  }

}

运行结果为：

引用: i = 1 wait...... notify...... i = 2 wait...... notify...... i = 3 wait...... notify...... i = 4 wait...... notify...... i = 5 wait...... notify...... notify...... 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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