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sleep 和 wait深度对比!



在计算机编程中,特别是在多线程或并发编程中,sleepwait 是两个非常常见的函数,但它们有不同的用途和工作机制,这篇文章我们将详细地讨论 sleepwait 的区别,包括它们的内部工作原理、应用场景以及详细的示例代码,以帮助更全面地理解它们。


sleep


工作机制



  1. 暂停当前线程: sleep 方法暂停当前执行的线程一段指定的时间,时间结束后线程再恢复执行。
  2. 不会释放锁: 即使线程在 sleep 状态下持有锁,它也不会释放。它依然占用着该锁,其他线程无法获得该锁。
  3. 线程状态转换: sleep 方法会使线程从运行(RUNNING)状态转换为计时等待(TIMED_WAITING)状态。
  4. 静态方法: 它是 Thread 类的静态方法,调用时通过 Thread.sleep 访问。

应用场景



  • 限流: 控制任务执行的频率,防止线程过度占用CPU资源。
  • 定时任务: 在某个循环中,定时执行某些任务。

示例代码


public class SleepExample extends Thread {
public void run() {
try {
System.out.println("Thread going to sleep for 2 seconds.");
Thread.sleep(2000); // 睡眠 2 秒
System.out.println("Thread woke up after sleeping.");
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}

public static void main(String[] args) {
SleepExample thread = new SleepExample();
thread.start();
}
}

wait


工作机制



  1. 释放锁并等待通知: wait 方法使当前线程等待,直到其他线程调用当前对象的 notifynotifyAll 方法。调用 wait 时,线程会释放它持有的锁。
  2. 必须在同步块或同步方法中使用: wait 方法必须在同步块或同步方法中调用,否则会抛出 IllegalMonitorStateException
  3. 线程状态转换: wait 方法会使线程从运行(RUNNING)状态转换为等待(WAITING)状态。
  4. 对象方法: 它是 Object 类的方法,所以任何对象都可以调用。

应用场景



  • 线程间通信: 多个线程协同工作时,一个线程等待某个条件满足后,再被其他线程通知继续执行。
  • 生产者-消费者模型: 经常用于实现生产者-消费者模式中的同步。

示例代码


public class WaitNotifyExample {
private static final Object lock = new Object();

public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
// 等待线程
Thread waitingThread = new Thread(() -> {
synchronized (lock) {
try {
System.out.println("Thread waiting for the lock to be released.");
lock.wait(); // 进入等待状态并释放锁
System.out.println("Thread resumed after lock released.");
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
});

// 通知线程
Thread notifyingThread = new Thread(() -> {
synchronized (lock) {
System.out.println("Notifying other threads.");
lock.notify(); // 通知其他等待该锁的线程
System.out.println("Notified waiting thread.");
}
});

waitingThread.start();
Thread.sleep(1000); // 确保 waitingThread 先持有锁并进入等待状态
notifyingThread.start();
}
}

sleep 和 wait的对比


特性sleepwait
释放锁
需要在同步块或方法中
属于ThreadObject
引发异常InterruptedExceptionInterruptedException 引发机制相同
作用范围当前调用的线程当前拥有锁的线程
线程状态改变变为计时等待(TIMED_WAITING)变为等待(WAITING)
典型应用场景暂停线程的一段时间,用于控制节奏或定时操作线程间通信,生产者-消费者模型等

sleep-and-wait.png


总结


本文,我们分析了sleepwaitsleep用于暂停当前线程一段指定时间,但仍保持锁,这常用来控制执行节奏或定时操作。wait使线程释放锁并进入等待状态,直到通过 notify/notifyAll 被唤醒,需在同步块中使用,适用于线程间通信如生产者-消费者模型。


作者:猿java
来源:juejin.cn/post/7420718386953355279

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