java中yield(),sleep()以及wait()的區別往往混淆了這三個函數的使用。

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從作業系統的角度講,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的服務品質不夠好,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,醒來後繼續被服務,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數,那麼線程就停止運行。 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後馬上又被執行。 sleep()可使優先順序低的線程得到執行的機會,當然也可以讓同優先順序和高優先順序的線程有執行的機會;yield()只能使同優先順序的線程有執行的機會。當調用wait()後,線程會釋放掉它所佔有的“鎖標誌”,從而使線程所在對象中的其它synchronized資料可被別的線程使用。 waite()和notify()因為會對對象的“鎖標誌”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。 徹底明白多線程通訊機制: 線程間的通訊 1. 線程的幾種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後沒對它調用start()函數之前。 2) 可執行(Runnable):每個支援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()方法後,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()函數執行完畢後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()函數後,線程就進入停滯狀態,只有當兩次對該線程調用notify或notifyAll後它才能兩次回到可執行狀態。 2. class Thread下的常用函數函數 2.1 suspend()、resume() 1) 通過suspend()函數,可使線程進入停滯狀態。通過suspend()使線程進入停滯狀態後,除非收到resume()訊息,否則該線程不會變回可執行狀態。 2) 當調用suspend()函數後,線程不會釋放它的“鎖標誌”。例11: 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) } } } public class TestThread{ 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) } } 運行結果為: t2 shareVar = 5 i. 當代碼(5)的t1所產生的線程運行到代碼(1)處時,該線程進入停滯狀態。然後排程器從線程池中喚起代碼(4)的t2所產生的線程,此時shareVar值不為0,所以執行else中的語句。 ii. 也許你會問,那執行代碼(2)後為什麼不會使t1進入可執行狀態呢?正如前面所說,t1和t2是兩個不同對象的線程,而代碼(1)和(2)都只對當前對象進行操作,所以t1所產生的線程執行代碼(1)的結果是對象t1的當前線程進入停滯狀態;而t2所產生的線程執行代碼(2)的結果是把對象t2中的所有處於停滯狀態的線程調回到可執行狀態。 iii. 那現在把代碼(4)注釋掉,並去掉代碼(3)的注釋,是不是就能使t1重新回到可執行狀態呢?運行結果是什麼也不輸出。為什麼會這樣呢?也許你會認為,當代碼(5)所產生的線程執行到代碼(1)時,它進入停滯狀態;而代碼(3)所產生的線程和代碼(5)所產生的線程是屬於同一個對象的,那麼就當代碼(3)所產生的線程執行到代碼(2)時,就可使代碼(5)所產生的線程執行回到可執行狀態。但是要清楚,suspend()函數只是讓當前線程進入停滯狀態,但並不釋放當前線程所獲得的“鎖標誌”。所以當代碼(5)所產生的線程進入停滯狀態時,代碼(3)所產生的線程仍不能啟動,因為當前對象的“鎖標誌”仍被代碼(5)所產生的線程佔有。 2.2 sleep() 1) sleep ()函數有一個參數,通過參數可使線程在指定的時間內進入停滯狀態,當指定的時間過後,線程則自動進入可執行狀態。 2) 當調用sleep ()函數後,線程不會釋放它的“鎖標誌”。例12: class TestThreadMethod extends Thread{ 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 TestThread{ public static void main(String[] args){ TestThreadMethod t1 = new TestThreadMethod("t1"); TestThreadMethod t2 = new TestThreadMethod("t2"); t1.start(); (1) t1.start(); (2) //t2.start(); (3) } } 運行結果為: t1 : 0 t1 : 1 t1 : 2 t1 : 0 t1 : 1 t1 : 2 由結果可證明,雖然在run()中執行了sleep(),但是它不會釋放對象的“鎖標誌”,所以除非代碼(1)的線程執行完run()函數並釋放對象的“鎖標誌”,否則代碼(2)的線程永遠不會執行。 如果把代碼(2)注釋掉,並去掉代碼(3)的注釋,結果將變為: t1 : 0 t2 : 0 t1 : 1 t2 : 1 t1 : 2 t2 : 2 由於t1和t2是兩個對象的線程,所以當線程t1通過sleep()進入停滯時,排程器會從線程池中調用其它的可執行線程,從而t2線程被啟動。 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 TestThread{ public static void main(String[] args){ TestThreadMethod t1 = new TestThreadMethod("t1"); TestThreadMethod t2 = new TestThreadMethod("t2"); t1.start(); //t1.start(); t2.start(); } } 運行結果為: t1 : 0 t2 : 0 t2 : 1 t1 : 1 t2 : 2 t2 : 3 t1 : 2 t2 : 4 t1 : 3 t1 : 4 由於線程t1調用了sleep(200),而線程t2調用了sleep(100),所以線程t2處於停滯狀態的時間是線程t1的一半,從從結果反映出來的就是線程t2列印兩倍次線程t1才列印一次。 2.3 yield() 1) 通過yield ()函數,可使線程進入可執行狀態,排程器從可執行狀態的線程中重新進行排程。所以調用了yield()的函數也有可能馬上被執行。 2) 當調用yield ()函數後,線程不會釋放它的“鎖標誌”。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.print(Thread.currentThread().getName()); System.out.println(" : " + i); Thread.yield(); } } } public class TestThread{ public static void main(String[] args){ TestThreadMethod t1 = new TestThreadMethod("t1"); TestThreadMethod t2 = new TestThreadMethod("t2"); t1.start(); t1.start(); //(1) //t2.start(); (2) } } 運行結果為: t1 : 0 t1 : 1 t1 : 2 t1 : 3 t1 : 0 t1 : 1 t1 : 2 t1 : 3 從結果可知調用yield()時並不會釋放對象的“鎖標誌”。 如果把代碼(1)注釋掉,並去掉代碼(2)的注釋,結果為: t1 : 0 t1 : 1 t2 : 0 t1 : 2 t2 : 1 t1 : 3 t2 : 2 t2 : 3 從結果可知,雖然t1線程調用了yield(),但它馬上又被執行了。 2.4 sleep()和yield()的區別 1) 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後馬上又被執行。 2) sleep()可使優先順序低的線程得到執行的機會,當然也可以讓同優先順序和高優先順序的線程有執行的機會;yield()只能使同優先順序的線程有執行的機會。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.print(Thread.currentThread().getName()); System.out.println(" : " + i); //Thread.yield(); (1) /* (2) */ try{ Thread.sleep(3000); } catch(InterruptedException e){ System.out.println("Interrupted"); } } } } public class TestThread{ 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(); } } 運行結果為: t1 : 0 t1 : 1 t2 : 0 t1 : 2 t2 : 1 t1 : 3 t2 : 2 t2 : 3 由結果可見,通過sleep()可使優先順序較低的線程有執行的機會。注釋掉代碼(2),並去掉代碼(1)的注釋,結果為: t1 : 0 t1 : 1 t1 : 2 t1 : 3 t2 : 0 t2 : 1 t2 : 2 t2 : 3 可見,調用yield(),不同優先順序的線程永遠不會得到執行機會。 2.5 join() 使調用join()的線程執行完畢後才能執行其它線程,在一定意義上,它可以實現同步的功能。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(3000); } catch(InterruptedException e){ System.out.println("Interrupted"); } } } } public class TestThread{ public static void main(String[] args){ TestThreadMethod t1 = new TestThreadMethod("t1"); t1.start(); try{ t1.join(); } catch(InterruptedException e){} t1.start(); } } 運行結果為: 0 1 2 3 0 1 2 3 3. class Object下常用的線程函數 wait()、notify()和notifyAll()這三個函數由java.lang.Object類提供,用於協調多個線程對共用資料的存取。 3.1 wait()、notify()和notifyAll() 1) wait()函數有兩種形式:第一種形式接受一個毫秒值,用於在指定時間長度內暫停線程,使線程進入停滯狀態。第二種形式為不帶參數,代表waite()在notify()或notifyAll()之前會持續停滯。 2) 當對一個對象執行notify()時,會從線程等待池中移走該任意一個線程,並把它放到鎖標誌等待池中;當對一個對象執行notifyAll()時,會從線程等待池中移走所有該對象的所有線程,並把它們放到鎖標誌等待池中。 3) 當調用wait()後,線程會釋放掉它所佔有的“鎖標誌”,從而使線程所在對象中的其它synchronized資料可被別的線程使用。例17:下面,我們將對例11中的例子進行修改 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 TestThread{ public static void main(String[] args){ TestThreadMethod t1 = new TestThreadMethod("t1"); TestThreadMethod t2 = new TestThreadMethod("t2"); t1.start(); //(1) //t1.start(); (2) t2.start(); //(3) } } 運行結果為: t2 shareVar = 5 因為t1和t2是兩個不同對象,所以線程t2調用代碼(5)不能喚起線程t1。如果去掉代碼(2)的注釋,並注釋掉代碼(3),結果為: t1 shareVar = 5 t1 shareVar = 10 這是因為,當代碼(1)的線程執行到代碼(4)時,它進入停滯狀態,並釋放對象的鎖狀態。接著,代碼(2)的線程執行run(),由於此時shareVar值為5,所以執行列印語句並調用代碼(5)使代碼(1)的線程進入可執行狀態,然後代碼(2)的線程結束。當代碼(1)的線程重新執行後,它接著執行for()迴圈一直到shareVar=10,然後列印shareVar。 3.2 wait()、notify()和synchronized waite()和notify()因為會對對象的“鎖標誌”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。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 要同步的不是當前對象的做法 */ synchronized(ttm){ System.out.println("notify......"); ttm.notify(); } } } } public class TestThread{ public static void main(String[] args){ TestThreadMethod t1 = new TestThreadMethod("t1"); t1.start(); } } 運行結果為: i = 1 wait...... notify...... i = 2 wait...... notify...... i = 3 wait...... notify...... i = 4 wait...... notify...... i = 5 wait...... notify...... 4. wait()、notify()、notifyAll()和suspend()、resume()、sleep()的討論 4.1 這兩組函數的區別 1) wait()使當前線程進入停滯狀態時,還會釋放當前線程所佔有的“鎖標誌”,從而使線程對象中的synchronized資源可被對象中別的線程使用;而suspend()和sleep()使當前線程進入停滯狀態時不會釋放當前線程所佔有的“鎖標誌”。 2) 前一組函數必須在synchronized函數或synchronized block中調用,否則在運行時會產生錯誤;而後一組函數可以non-synchronized函數和synchronized block中調用。 4.2 這兩組函數的取捨 Java2已不建議使用後一組函數。因為在調用wait()時不會釋放當前線程所取得的“鎖標誌”,這樣很容易造成“死結”。 本文來自CSDN部落格,轉載請標明出處:http://blog.csdn.net/lxg2000/archive/2007/06/12/1648722.aspx

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