Java线程等待唤醒机制(加深理解)
等待队列
- 调用obj的wait(), notify()方法前,必须获得obj锁,也就是必须写在synchronized(obj) 代码段内。
- 与等待队列相关的步骤和图
- 线程1获取对象A的锁,正在使用对象A。
- 线程1调用对象A的wait()方法。
- 线程1释放对象A的锁,并马上进入等待队列。
- 锁池里面的对象争抢对象A的锁。
- 线程5获得对象A的锁,进入synchronized块,使用对象A。
- 线程5调用对象A的notifyAll()方法,唤醒所有线程,所有线程进入同步队列。若线程5调用对象A的notify()方法,则唤醒一个线程,不知道会唤醒谁,被唤醒的那个线程进入同步队列。
- notifyAll()方法所在synchronized结束,线程5释放对象A的锁。
- 同步队列的线程争抢对象锁,但线程1什么时候能抢到就不知道了。
同步队列状态
- 当前线程想调用对象A的同步方法时,发现对象A的锁被别的线程占有,此时当前线程进入同步队列。简言之,同步队列里面放的都是想争夺对象锁的线程。
- 当一个线程1被另外一个线程2唤醒时,1线程进入同步队列,去争夺对象锁。
- 同步队列是在同步的环境下才有的概念,一个对象对应一个同步队列。
- 线程等待时间到了或被notify/notifyAll唤醒后,会进入同步队列竞争锁,如果获得锁,进入RUNNABLE状态,否则进入BLOCKED状态等待获取锁。
几个方法的比较
- Thread.sleep(long millis),一定是当前线程调用此方法,当前线程进入TIMED_WAITING状态,但不释放对象锁,millis后线程自动苏醒进入就绪状态。作用:给其它线程执行机会的最佳方式。
- Thread.yield(),一定是当前线程调用此方法,当前线程放弃获取的CPU时间片,但不释放锁资源,由运行状态变为就绪状态,让OS再次选择线程。作用:让相同优先级的线程轮流执行,但并不保证一定会轮流执行。实际中无法保证yield()达到让步目的,因为让步的线程还有可能被线程调度程序再次选中。Thread.yield()不会导致阻塞。该方法与sleep()类似,只是不能由用户指定暂停多长时间。
- thread.join()/thread.join(long millis),当前线程里调用其它线程t的join方法,当前线程进入WAITING/TIMED_WAITING状态,当前线程不会释放已经持有的对象锁。线程t执行完毕或者millis时间到,当前线程一般情况下进入RUNNABLE状态,也有可能进入BLOCKED状态(因为join是基于wait实现的)。
- obj.wait(),当前线程调用对象的wait()方法,当前线程释放对象锁,进入等待队列。依靠notify()/notifyAll()唤醒或者wait(long timeout) timeout时间到自动唤醒。
- obj.notify()唤醒在此对象监视器上等待的单个线程,选择是任意性的。notifyAll()唤醒在此对象监视器上等待的所有线程。
- LockSupport.park()/LockSupport.parkNanos(long nanos),LockSupport.parkUntil(long deadlines), 当前线程进入WAITING/TIMED_WAITING状态。对比wait方法,不需要获得锁就可以让线程进入WAITING/TIMED_WAITING状态,需要通过LockSupport.unpark(Thread thread)唤醒。
sleep()方法与yield()方法区别:
- sleep()方法暂停当前线程后,会给其他线程执行机会,不会理会其他线程优先级。yield()方法只会给同优先级或更高优先级线程执行机会。
- sleep()方法将当前线程转入阻塞状态,而yield()强制将当前线程转入就绪状态,因此完全可能某个线程调用yield()后立即再次获得CPU资源。
- sleep()方法申明抛出InterruptException异常,要么捕捉要么显示抛出,而yield()没有申明抛出任何异常。
- sleep()比yield()有更好的移植性,不建议yield()控制并发线程执行。
疑问
等待队列里许许多多的线程都wait()在一个对象上,此时某一线程调用了对象的notify()方法,那唤醒的到底是哪个线程?随机?队列FIFO?or sth else?Java文档就简单的写了句:选择是任意性的(The choice is arbitrary and occurs at the discretion of the implementation)。
https://blog.youkuaiyun.com/jdsjlzx/article/details/98470930
2
1.Wait()与Notity()方法
wait(): 持有锁的线程调用wait()方法后,会一直阻塞,直到有别的线程调用notify()将其唤醒
notify(): 只能通知一个等待线程,唤醒任意一个处于wait线程
notifyall():将等待队列中的所有线程唤醒,并加入同步队列
同步(线程间的通信)
object:wait()与notify()必须搭配synchronized使用,使用wait与notify有一个前提,必须在同步方法或同步代码快中使用,必 须拿到相应对象的锁才能调用,否则抛出illegalMonitorStateException
2.同步队列与等待队列
任意一个object以及其子类对象都有两个队列
同步队列:所有尝试获取该对象Monitor失败的线程,都加入同步队列排队获取锁
等待队列:已经拿到锁的线程在等待其他资源时,主动释放锁,置入该对象等待队列中,等待被唤醒,当调用notify()会在等待 队列中任意唤醒一个线程,将其置入同步队列的尾部,排队获取锁
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