java中yield(),sleep()以及wait()的區別(修正版) http://qdisb.blogbus.com/logs/223774.html 原文有多處代碼錯誤，這裏進行了修正 --------------------------------------------------------------
往往混淆了這三個函數的使用。
從操作系統的角度講，os會維護一個ready queue（就緒的線程隊列）。並且在某一時刻cpu只爲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的服務質量不夠好，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，如果這個狀態爲真，就一直運行，如果外界更改了這個狀態變量，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()可使優先級低的線程得到執行的機會，當然也可以讓同優先級和高優先級的線程有執行的機會；yield()只能使同優先級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數據可被別的線程使用。
waite()和notify()因爲會對對象的“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。
徹底明白多線程通信機制：
線程間的通信 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，但尚未被啓動，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）：每個支持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啓動它。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啓動它；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，只有當再次對該線程調用notify或notifyAll後它才能再次回到可執行狀 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()消息，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：
- 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）
- }
- }
- }
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）
}
}
}運行結果爲：
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值不爲0，所以執行else中的語句。 ii. 也許你會問，那執行代碼（2）後爲什麼不會使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）註釋掉，並去掉代碼（3）的註釋，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。爲什麼會這樣呢？也許你會認爲，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啓動，因爲當前對象的“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 {
- 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();
- }
- }
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();
}
}運行結果爲：
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
可見，對於同一個對象直接啓動2次會出現異常 我們將(1)和(2)註釋掉，改成 (4)和(5)的代碼，則運行結果爲：
引用: Thread-0 : 0 Thread-0 : 1 Thread-0 : 2 Thread-1 : 0 Thread-1 : 1 Thread-1 : 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）註釋掉，並去掉代碼（3）的註釋，結果將變爲：
引用: Thread-0 : 0 Thread-1 : 0 Thread-0 : 1 Thread-1 : 1 Thread-1 : 2 Thread-0 : 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線程被啓動。
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 MyTest {
- public static void main(String[] args) {
- TestThreadMethod t1 = new TestThreadMethod( "t1" );
- TestThreadMethod t2 = new TestThreadMethod( "t2" );
- t1.start();
- // t1.start();
- t2.start();
- }
- }
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();
}
}運行結果爲：
引用: 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打印兩倍次線程t1纔打印一次。
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.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）
- }
- }
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）
}
}運行結果爲：
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
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）註釋掉，並去掉代碼（2）的註釋，結果爲：
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
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()可使優先級低的線程得到執行的機會，當然也可以讓同優先級和高優先級的線程有執行的機會；yield()只能使同優先級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.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();
- }
- }
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();
}
}運行結果爲：
引用: t1 : 0 t2 : 0 t1 : 1 t2 : 1 t1 : 2 t2 : 2 t1 : 3 t2 : 3
由結果可見，通過sleep()可使優先級較低的線程有執行的機會。註釋掉代碼（2），並去掉代碼（1）的註釋，結果爲：
引用: t1 : 0 t1 : 1 t2 : 0 t1 : 2 t1 : 3 t2 : 1 t2 : 2 t2 : 3
可見，調用yield()，不同優先級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(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();
- }
- }
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();
}
}運行結果爲：
引用: 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享數據的存取。
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。第二種形式爲不帶參數，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數據可被別的線程使用。
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 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）
- }
- }
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）
}
}運行結果爲：
引用: Thread-1 shareVar = 5
因爲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）的註釋，並註釋掉代碼（3），結果爲：
引用: Thread-1 shareVar = 5 Thread-0 shareVar = 10
這是因爲，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。接着，代碼（2）的線程執行run()，由於此時 shareVar值爲5，所以執行打印語句並調用代碼（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，它接着執行for()循環一直到shareVar=10，然後打印shareVar。
3.2 wait()、notify()和synchronized
waite()和notify()因爲會對對象的“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 MyTest {
- public static void main(String[] args) {
- TestThreadMethod t1 = new TestThreadMethod( "t1" );
- t1.start();
- }
- }
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 MyTest {
public static void main(String[] args) {
TestThreadMethod t1 = new TestThreadMethod("t1");
t1.start();
}
}運行結果爲：
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。因爲在調用wait()時不會釋放當前線程所取得的“鎖標誌”，這樣很容易造成“死鎖”。