Java多线程之wait,notify,sleep,,yield,join,suspend,resume

时间:2023-02-14 20:28:22

Java中的多线程是一种抢占式的机制而不是分时机制。线程主要有以下几种状态:可运行,运行,阻塞,死亡。抢占式机制指的是有多个线程处于可运行状态,但是只有一个线程在运行。        当有多个线程访问共享数据的时候,就需要对线程进行同步。线程中的几个主要方法的比较:        Thread类的方法:sleep(),yield()        Object的方法:wait()notify()        每个对象都有一个机锁来控制同步访问Synchronized关键字可以和对象的机锁交互,来实现线程的同步。        由于sleep()方法是Thread类的方法,因此它不能改变对象的机锁。所以当在一个Synchronized方法中调用sleep()时,线程虽然休眠了,但是对象的机锁没有被释放,其他线程仍然无法访问这个对象。而wait()方法则会在线程休眠的同时释放掉机锁,其他线程可以访问该对象        Yield()方法是停止当前线程,让同等优先权的线程运行。如果没有同等优先权的线程,那么Yield()方法将不会起作用。        一个线程结束的标志是:run()方法结束。        一个机锁被释放的标志是:synchronized块或方法结束。        Wait()方法和notify()方法:当一个线程执行到wait()方法时(线程休眠且释放机锁),它就进入到一个和该对象相关的等待池中,同时失去了对象的机锁。当它被一个notify()方法唤醒时,等待池中的线程就被放到了锁池中。该线程从锁池中获得机锁,然后回到wait()前的中断现场 join()方法使当前线程停下来等待,直至另一个调用join方法的线程终止。 值得注意的是:线程的在被激活后不一定马上就运行,而是进入到可运行线程的队列中

共同点: 他们都是在多线程的环境下,都可以在程序的调用处阻塞指定的毫秒数,并返回。
不同点: Thread.sleep(long)可以不在synchronized的块下调用,而且使用Thread.sleep()不会丢失当前线程对任何对象的同步锁(monitor);



1、sleep()

使当前线程(即调用该方法的线程)暂停执行一段时间,让其他线程有机会继续执行,但它并不释放对象锁。也就是说如果有synchronized同步快,其他线程仍然不能访问共享数据。注意该方法要捕捉异常。

例如有两个线程同时执行(没有synchronized)一个线程优先级为MAX_PRIORITY,另一个为MIN_PRIORITY,如果没有Sleep()方法,只有高优先级的线程执行完毕后,低优先级的线程才能够执行;但是高优先级的线程sleep(500)后,低优先级就有机会执行了。

总之,sleep()可以使低优先级的线程得到执行的机会,当然也可以让同优先级、高优先级的线程有执行的机会。


2、join()

join()方法使调用该方法的线程在此之前执行完毕,也就是等待该方法的线程执行完毕后再往下继续执行。注意该方法也需要捕捉异常。

 

3、yield()

该方法与sleep()类似,只是不能由用户指定暂停多长时间,并且yield()方法只能让同优先级的线程有执行的机会。

 

4、wait()和notify()、notifyAll()

 

这三个方法用于协调多个线程对共享数据的存取,所以必须在synchronized语句块内使用。synchronized关键字用于保护共享数据,阻止其他线程对共享数据的存取,但是这样程序的流程就很不灵活了,如何才能在当前线程还没退出synchronized数据块时让其他线程也有机会访问共享数据呢?此时就用这三个方法来灵活控制。

wait()方法使当前线程暂停执行并释放对象锁标示,让其他线程可以进入synchronized数据块,当前线程被放入对象等待池中。当调用notify()方法后,将从对象的等待池中移走一个任意的线程并放到锁标志等待池中,只有锁标志等待池中线程能够获取锁标志;如果锁标志等待池中没有线程,则notify()不起作用。

notifyAll()则从对象等待池中移走所有等待那个对象的线程并放到锁标志等待池中。

注意 这三个方法都是java.lang.Object的方法。

关于 wait() 和 notify() 方法最后再说明两点:

    第一:调用 notify() 方法导致解除阻塞的线程是从因调用该对象的 wait() 方法而阻塞的线程中随机选取的,我们无法预料哪一个线程将会被选择,所以编程时要特别小心,避免因这种不确定性而产生问题。

    第二:除了 notify(),还有一个方法 notifyAll() 也可起到类似作用,唯一的区别在于,调用 notifyAll() 方法将把因调 用该对象的 wait() 方法而阻塞的所有线程一次性全部解除阻塞。当然,只有获得锁的那一个线程才能进入可执行状态。



二、run和start()

把需要处理的代码放到run()方法中,start()方法启动线程将自动调用run()方法,这个由java的内存机制规定的。并且run()方法必需是public访问权限,返回值类型为void。


三、关键字synchronized

见前几篇博文。


四、wait()和notify(),notifyAll()是Object类的方法,sleep()和yield()是Thread类的方法。

(1)、常用的wait方法有wait()和wait(long timeout);

void wait() 在其他线程调用此对象的 notify() 方法或者 notifyAll()方法前,导致当前线程等待。

void wait(long timeout)在其他线程调用此对象的notify() 方法 或者 notifyAll()方法,或者超过指定的时间量前,导致当前线程等待。

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他shnchronized数据可被别的线程使用。


wait()h和notify()因为会对对象的“锁标志”进行操作,所以他们必需在Synchronized函数或者 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。。


(2)、Thread.sleep(long millis)必须带有一个时间参数。

sleep(long)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被执行;

sleep(long)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的线程有执行的机会;

sleep(long)是不会释放锁标志的。


(3)、yield()没有参数

sleep 方法使当前运行中的线程睡眠一段时间,进入不可以运行状态,这段时间的长短是由程序设定的,yield方法使当前线程让出CPU占有权,但让出的时间是不可设定的。

yield()也不会释放锁标志。

实际上,yield()方法对应了如下操作;先检测当前是否有相同优先级的线程处于同可运行状态,如有,则把CPU的占有权交给次线程,否则继续运行原来的线程,所以yield()方法称为“退让”,它把运行机会让给了同等级的其他线程。


sleep 方法允许较低优先级的线程获得运行机会,但yield()方法执行时,当前线程仍处在可运行状态,所以不可能让出较低优先级的线程此时获取CPU占有权。在一个运行系统中,如果较高优先级的线程没有调用sleep方法,也没有受到I/O阻塞,那么较低优先级线程只能等待所有较高优先级的线程运行结束,方可有机会运行。


yield()只是使当前线程重新回到可执行状态,所有执行yield()的线程有可能在进入到可执行状态后马上又被执行,所以yield()方法只能使同优先级的线程有执行的机会。


另外注意一下sleep 和yield 的区别参考网页(http://developer.51cto.com/art/201003/189465.htm):

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。

resume和suspend已经被Java遗弃,因为他们天生会引起线程的死锁。

suspend是个贪婪的家伙,当一个线程在suspend的时候,线程会停下来,但却仍然持有在这之前获得的锁定。其他线程无法使用他锁定的任何资源,除非这个挂起的线程被resume之后,他才会继续运行。对于线程的同步,使用wait与notify要安全的多。