java线程状态 以及 sheep()wait()yield() 区别

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篇首语:本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理,主要介绍了java线程状态 以及 sheep()wait()yield() 区别相关的知识,希望对你有一定的参考价值。

 

前言

最近看到很多人都在讨论多线程的问题,于是写出了这篇博客,希望可以帮到正在学习和使用这块的朋友们,首先我们先看看两个图(两个图都来自其他码农的分享)

 

这两个图是一样的逻辑,这里一起罗列出来,下面让我们用语句来简单描述下两个图:

sleep 让线程从 【running】 -> 【阻塞态】 时间结束/interrupt -> 【runnable】
wait 让线程从 【running】 -> 【等待队列】notify -> 【锁池】 -> 【runnable】

当我们看到这个图的时候首先会看到线程的几种状态,下面让我们先来分别说明一下:

线程共包括一下5种状态:

1,新建、初始状态(New) :线程对象被创建后就进入了新建状态,Thread thread = new Thread();

2,就绪(Runnable):也被称之为“可执行状态”,当线程被new出来后,其他的线程调用了该对象的start()方法,即thread.start(),此时线程位于“可运行线程池”中,只等待获取CPU的使用权,随时可以被CPU调用。进入就绪状态的进程除CPU之外,其他运行所需的资源都已经全部获得。

3,运行(Running):线程获取CPU权限开始执行。注意:线程只能从就绪状态进入到运行状态

4,阻塞(Bloacked):阻塞状态是线程因为某种原因放弃CPU的使用权,暂时停止运行,知道线程进入就绪状态后才能有机会转到运行状态。

阻塞的情况分三种:

(01) 等待阻塞:运行的线程执行wait()方法,该线程会释放占用的所有资源,JVM会把该线程放入“等待池中”。进入这个状态后是不能自动唤醒的,必须依靠其他线程调用notify()或者notifyAll()方法才能被唤醒。

(02)同步阻塞:运行的线程在获取对象的(synchronized)同步锁时,若该同步锁被其他线程占用,则JVM会吧该线程放入“锁池”中。

(03)其他阻塞:通过调用线程的sleep()或者join()或发出了I/O请求时,线程会进入到阻塞状态。当sleep()状态超时、join()等待线程终止或者超时、或者I/O处理完毕时,线程重新回到就绪状态

以上三种阻塞状态请参考上面的2个图示来理解

5,死亡(Dead):线程执行完了或因异常退出了run()方法,则该线程结束生命周期。

 wait(), notify(), notifyAll()等方法介绍

 这三个方法都是定义到Object类中,wait的作用是当当前线程释放它所持有的锁进入等待状态,而notify和notifyAll则是唤醒当前对象上的等待线程。

notify()        -- 唤醒在此对象监视器上等待的单个线程。
notifyAll()    -- 唤醒在此对象监视器上等待的所有线程。

wait()           -- 让当前线程处于“等待(阻塞)状态”,“直到其他线程调用此对象的 notify() 方法或 notifyAll() 方法”,当前线程被唤醒(进入“就绪状态”)。
wait(long timeout)     -- 让当前线程处于“等待(阻塞)状态”,“直到其他线程调用此对象的 notify() 方法或 notifyAll() 方法,或者超过指定的时间量”,当前线程被唤醒(进入“就绪状态”)。
wait(long timeout, int nanos)  -- 让当前线程处于“等待(阻塞)状态”,“直到其他线程调用此对象的 notify() 方法或 notifyAll() 方法,或者其他某个线程中断当前线程,或者已超过某个实际时间量”,当前线程被唤醒(进入“就绪状态”)。

wait()会使“当前线程”等待,并且会释放到它所占用的“锁标志”,从而使线程所在对象中的其他synchronized数据可以被其他线程使用。

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synchronizedblock中进行调用。如果在non-synchronized函数或non-synchronizedblock中进行调用,虽然能编译通过,但在运行时会发生IllegalMonitorStateException的异常。
负责唤醒等待线程的那个线程(我们称为“唤醒线程”),它只有在获取“该对象的同步锁”(这里的同步锁必须和等待线程的同步锁是同一个),并且调用notify()或notifyAll()方法之后,才能唤醒等待线程。虽然,等待线程被唤醒;但是,它不能立刻执行,因为唤醒线程还持有“该对象的同步锁”。必须等到唤醒线程释放了“对象的同步锁”之后,等待线程才能获取到“对象的同步锁”进而继续运行。

suspend()和 resume()方法

两个方法配套使用,suspend()使得线程进入阻塞状态,并且不会自动恢复,必须其对应的resume()被调用,才能使得线程重新进入可执行状态。典型地,suspend()和 resume() 被用在等待另一个线程产生的结果的情形:测试发现结果还没有产生后,让线程阻塞,另一个线程产生了结果后,调用 resume()使其恢复。
注意区别:
初看起来wait() 和 notify() 方法与suspend()和 resume() 方法对没有什么分别,但是事实上它们是截然不同的。区别的核心在于,前面叙述的suspend()及其它所有方法在线程阻塞时都不会释放占用的锁(如果占用了的话),而wait() 和 notify() 这一对方法则相反。

 sleep() 和 yield()方法

这两个方法都定义在Thread.java中

sleep()的作用是让当前线程休眠(正在执行的线程主动让出cpu,然后cpu就可以去执行其他任务),即当前线程会从“运行状态”进入到“休眠(阻塞)状态”。sleep()会指定休眠时间,线程休眠的时候会大于或者等于该休眠时间,当时间过后该线程重新被会形式,他会由“阻塞状态”编程“就绪状态”,从而等待cpu的调度执行,注意:sleep方法只是让出了cpu的执行权,并不会释放同步资源锁

yield()的作用是让步,它能够让当前线程从“运行状态”进入到“就绪状态”,从而让其他等待线程获取执行权,但是不能保证在当前线程调用yield()之后,其他线程就一定能获得执行权,也有可能是当前线程又回到“运行状态”继续运行,注意:这里我将上面的“具有相同优先级”的线程直接改为了线程,很多资料都写的是让具有相同优先级的线程开始竞争,但其实不是这样的,优先级低的线程在拿到cpu执行权后也是可以执行,只不过优先级高的线程拿到cpu执行权的概率比较大而已,并不是一定能拿到

举个例子:一帮朋友在排队上公交车,轮到Yield的时候,他突然说:我不想先上去了,咱们大家来竞赛上公交车。然后所有人就一块冲向公交车,

有可能是其他人先上车了,也有可能是Yield先上车了。

但是线程是有优先级的,优先级越高的人,就一定能第一个上车吗?这是不一定的,优先级高的人仅仅只是第一个上车的概率大了一点而已,

最终第一个上车的,也有可能是优先级最低的人。并且所谓的优先级执行,是在大量执行次数中才能体现出来的。

wait和sleep的区别

相同点:

1,他们都是在多线程的环境下,都可以在程序的调用出阻塞指定的毫秒数并且返回

2,两个方法都可以通过interrupt()方法打断线程的暂停状态,但是线程会抛出InterruptedException。需要注意的是,InterruptedException是线程自己从内部抛出的,并不是interrupt()方法抛出的。对某一线程调用 interrupt()时,如果该线程正在执行普通的代码,那么该线程根本就不会抛出InterruptedException。但是,一旦该线程进入到 wait()/sleep()/join()后,就会立刻抛出InterruptedException 。 

不同点:

1,Thread类的方法:sleep(),yield()
     Object的方法:wait()和notify()、notifyAll()

2,每个对象都有一个锁来控制同步访问。Synchronized关键字可以和对象的锁交互,来实现线程的同步。 sleep方法没有释放锁,而wait方法释放了锁,使得其他线程可以使用同步控制块或者方法。 

3, wait,notify和notifyAll只能在同步控制方法或者同步控制块里面使用,而sleep可以在任何地方使用 。注意:wiat()必须放在synchronized block中,否则会在program runtime时扔出“java.lang.IllegalMonitorStateException”异常。

4,sleep必须捕获异常,而wait,notify和notifyAll不需要捕获异常

综上可得两者最大的区别:sleep()睡眠时,保持对象锁,仍然占有该锁;而wait()睡眠时,释放对象锁。

注意:

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。

谈到阻塞,就不能不谈一谈死锁,略一分析就能发现,suspend()方法和不指定超时期限的wait()方法的调用都可能产生死锁。遗憾的是,Java并不在语言级别上支持死锁的避免,我们在编程中必须小心地避免死锁。

 

以上是关于java线程状态 以及 sheep()wait()yield() 区别的主要内容,如果未能解决你的问题,请参考以下文章

Java中线程的yield(),sleep()以及wait()的区别

Java 并发 -- 线程状态(Java线程六种状态操作系统层次的五种状态)线程池(七大核心参数)wait vs sleep

Java 并发 -- 线程状态(Java线程六种状态操作系统层次的五种状态)线程池(七大核心参数)wait vs sleep

(二)线程状态、wait/notify

并发编程基础之wait以及notify的用法

java线程-sleep与wait