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Java 并发编程7--线程让步yield()与线程休眠sleep()

Posted on By zhaofuchao

1. 线程让步yield()

1.1 yield()介绍

yield()的作用是让步。它能让当前线程由“运行状态”进入到“就绪状态”,从而让其它具有相同优先级的等待线程获取执行权;但是,并不能保证在当前线程调用yield()之后,其它具有相同优先级的线程就一定能获得执行权;也有可能是当前线程又进入到“运行状态”继续运行!

1.2. yield()示例

// YieldTest.java的源码
class ThreadA extends Thread{
    public ThreadA(String name){ 
        super(name); 
    } 
    public synchronized void run(){ 
        for(int i=0; i <10; i++){ 
            System.out.printf("%s [%d]:%d\n", this.getName(), this.getPriority(), i); 
            // i整除4时,调用yield
            if (i%4 == 0)
                Thread.yield();
        } 
    } 
} 

public class YieldTest{ 
    public static void main(String[] args){ 
        ThreadA t1 = new ThreadA("t1"); 
        ThreadA t2 = new ThreadA("t2"); 
        t1.start(); 
        t2.start();
    } 
}

t1 [5]:0
t2 [5]:0
t1 [5]:1
t1 [5]:2
t1 [5]:3
t1 [5]:4
t1 [5]:5
t1 [5]:6
t1 [5]:7
t1 [5]:8
t1 [5]:9
t2 [5]:1
t2 [5]:2
t2 [5]:3
t2 [5]:4
t2 [5]:5
t2 [5]:6
t2 [5]:7
t2 [5]:8
t2 [5]:9

结果说明:

“线程t1”在能被4整数的时候,并没有切换到“线程t2”。这表明,yield()虽然可以让线程由“运行状态”进入到“就绪状态”;但是,它不一定会让其它线程获取CPU执行权(即,其它线程进入到“运行状态”),即使这个“其它线程”与当前调用yield()的线程具有相同的优先级。

1.3. yield() 与 wait()的比较

我们知道,wait()的作用是让当前线程由“运行状态”进入“等待(阻塞)状态”的同时,也会释放同步锁。而yield()的作用是让步,它也会让当前线程离开“运行状态”。它们的区别是:

(01) wait()是让线程由“运行状态”进入到“等待(阻塞)状态”,而不yield()是让线程由“运行状态”进入到“就绪状态”。

(02) wait()是会线程释放它所持有对象的同步锁,而yield()方法不会释放锁。

// YieldLockTest.java 的源码
public class YieldLockTest{ 

    private static Object obj = new Object();

    public static void main(String[] args){ 
        ThreadA t1 = new ThreadA("t1"); 
        ThreadA t2 = new ThreadA("t2"); 
        t1.start(); 
        t2.start();
    } 

    static class ThreadA extends Thread{
        public ThreadA(String name){ 
            super(name); 
        } 
        public void run(){ 
            // 获取obj对象的同步锁
            synchronized (obj) {
                for(int i=0; i <10; i++){ 
                    System.out.printf("%s [%d]:%d\n", this.getName(), this.getPriority(), i); 
                    // i整除4时,调用yield
                    if (i%4 == 0)
                        Thread.yield();
                }
            }
        } 
    } 
}
t1 [5]:0
t1 [5]:1
t1 [5]:2
t1 [5]:3
t1 [5]:4
t1 [5]:5
t1 [5]:6
t1 [5]:7
t1 [5]:8
t1 [5]:9
t2 [5]:0
t2 [5]:1
t2 [5]:2
t2 [5]:3
t2 [5]:4
t2 [5]:5
t2 [5]:6
t2 [5]:7
t2 [5]:8
t2 [5]:9

结果说明: 主线程main中启动了两个线程t1和t2。t1和t2在run()会引用同一个对象的同步锁,即synchronized(obj)。在t1运行过程中,虽然它会调用Thread.yield();但是,t2是不会获取cpu执行权的。因为,t1并没有释放“obj所持有的同步锁”!

2.线程休眠sleep()

2.1 sleep()介绍

sleep() 定义在Thread.java中。 sleep() 的作用是让当前线程休眠,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,线程休眠的时间会大于/等于该休眠时间;在线程重新被唤醒时,它会由“阻塞状态”变成“就绪状态”,从而等待cpu的调度执行。

2.2. sleep()示例

// SleepTest.java的源码
class ThreadA extends Thread{
    public ThreadA(String name){ 
        super(name); 
    } 
    public synchronized void run() { 
        try {
            for(int i=0; i <10; i++){ 
                System.out.printf("%s: %d\n", this.getName(), i); 
                // i能被4整除时,休眠100毫秒
                if (i%4 == 0)
                    Thread.sleep(100);
            } 
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    } 
} 

public class SleepTest{ 
    public static void main(String[] args){ 
        ThreadA t1 = new ThreadA("t1"); 
        t1.start(); 
    } 
}

结果说明:

程序比较简单,在主线程main中启动线程t1。t1启动之后,当t1中的计算i能被4整除时,t1会通过Thread.sleep(100)休眠100毫秒

2.3. sleep() 与 wait()的比较

我们知道,wait()的作用是让当前线程由“运行状态”进入“等待(阻塞)状态”的同时,也会释放同步锁。而sleep()的作用是也是让当前线程由“运行状态”进入到“休眠(阻塞)状态”。

但是,wait()会释放对象的同步锁,而sleep()则不会释放锁。 下面通过示例演示sleep()是不会释放锁的。

// SleepLockTest.java的源码
public class SleepLockTest{ 

    private static Object obj = new Object();

    public static void main(String[] args){ 
        ThreadA t1 = new ThreadA("t1"); 
        ThreadA t2 = new ThreadA("t2"); 
        t1.start(); 
        t2.start();
    } 

    static class ThreadA extends Thread{
        public ThreadA(String name){ 
            super(name); 
        } 
        public void run(){ 
            // 获取obj对象的同步锁
            synchronized (obj) {
                try {
                    for(int i=0; i <10; i++){ 
                        System.out.printf("%s: %d\n", this.getName(), i); 
                        // i能被4整除时,休眠100毫秒
                        if (i%4 == 0)
                            Thread.sleep(100);
                    }
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        } 
    } 
}
t1: 0
t1: 1
t1: 2
t1: 3
t1: 4
t1: 5
t1: 6
t1: 7
t1: 8
t1: 9
t2: 0
t2: 1
t2: 2
t2: 3
t2: 4
t2: 5
t2: 6
t2: 7
t2: 8
t2: 9

结果说明: 主线程main中启动了两个线程t1和t2。t1和t2在run()会引用同一个对象的同步锁,即synchronized(obj)。在t1运行过程中,虽然它会调用Thread.sleep(100);但是,t2是不会获取cpu执行权的。因为,t1并没有释放“obj所持有的同步锁”!

注意,若我们注释掉synchronized (obj)后再次执行该程序,t1和t2是可以相互切换的。下面是注释调synchronized(obj) 之后的源码:

// SleepLockTest.java的源码(注释掉synchronized(obj))
public class SleepLockTest{ 

    private static Object obj = new Object();

    public static void main(String[] args){ 
        ThreadA t1 = new ThreadA("t1"); 
        ThreadA t2 = new ThreadA("t2"); 
        t1.start(); 
        t2.start();
    } 

    static class ThreadA extends Thread{
        public ThreadA(String name){ 
            super(name); 
        } 
        public void run(){ 
            // 获取obj对象的同步锁
//            synchronized (obj) {
                try {
                    for(int i=0; i <10; i++){ 
                        System.out.printf("%s: %d\n", this.getName(), i); 
                        // i能被4整除时,休眠100毫秒
                        if (i%4 == 0)
                            Thread.sleep(100);
                    }
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
//            }
        } 
    } 
}