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詳解Java中的線程讓步yield()與線程休眠sleep()方法

2020-05-23 12:41skywangkw JAVA教程

Java中的線程讓步會讓線程讓出優先級,而休眠則會讓線程進入阻塞狀態等待被喚醒,這里我們對比線程等待的wait()方法,來詳解Java中的線程讓步yield()與線程休眠sleep()方法

線程讓步： yield()
yield()的作用是讓步。它能讓當前線程由“運行狀態”進入到“就緒狀態”，從而讓其它具有相同優先級的等待線程獲取執行權；但是，并不能保證在當前線程調用yield()之后，其它具有相同優先級的線程就一定能獲得執行權；也有可能是當前線程又進入到“運行狀態”繼續運行！
示例：

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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時，調用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();
  }
}

(某一次的)運行結果:

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t2 [5]:5
t2 [5]:6
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t2 [5]:8
t2 [5]:9

結果說明：
“線程t1”在能被4整數的時候，并沒有切換到“線程t2”。這表明，yield()雖然可以讓線程由“運行狀態”進入到“就緒狀態”；但是，它不一定會讓其它線程獲取CPU執行權(即，其它線程進入到“運行狀態”)，即使這個“其它線程”與當前調用yield()的線程具有相同的優先級。

yield() 與 wait()的比較：
我們知道，wait()的作用是讓當前線程由“運行狀態”進入“等待(阻塞)狀態”的同時，也會釋放同步鎖。而yield()的作用是讓步，它也會讓當前線程離開“運行狀態”。它們的區別是：
(1) wait()是讓線程由“運行狀態”進入到“等待(阻塞)狀態”，而不yield()是讓線程由“運行狀態”進入到“就緒狀態”。
(2) wait()是會線程釋放它所持有對象的同步鎖，而yield()方法不會釋放鎖。
下面通過示例演示yield()是不會釋放鎖的：

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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(){
      // 獲取obj對象的同步鎖
      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時，調用yield
          if (i%4 == 0)
            Thread.yield();
        }
      }
    }
  }
}

(某一次)運行結果：

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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

結果說明：
主線程main中啟動了兩個線程t1和t2。t1和t2在run()會引用同一個對象的同步鎖，即synchronized(obj)。在t1運行過程中，雖然它會調用Thread.yield()；但是，t2是不會獲取cpu執行權的。因為，t1并沒有釋放“obj所持有的同步鎖”！

線程休眠：sleep()
sleep() 定義在Thread.java中。
sleep() 的作用是讓當前線程休眠，即當前線程會從“運行狀態”進入到“休眠(阻塞)狀態”。sleep()會指定休眠時間，線程休眠的時間會大于/等于該休眠時間；在線程重新被喚醒時，它會由“阻塞狀態”變成“就緒狀態”，從而等待cpu的調度執行。
示例：

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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整除時，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();
  }
}

運行結果：

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結果說明：
程序比較簡單，在主線程main中啟動線程t1。t1啟動之后，當t1中的計算i能被4整除時，t1會通過Thread.sleep(100)休眠100毫秒。

sleep() 與 wait()的比較：
我們知道，wait()的作用是讓當前線程由“運行狀態”進入“等待(阻塞)狀態”的同時，也會釋放同步鎖。而sleep()的作用是也是讓當前線程由“運行狀態”進入到“休眠(阻塞)狀態”。
但是，wait()會釋放對象的同步鎖，而sleep()則不會釋放鎖。
下面通過示例演示sleep()是不會釋放鎖的。

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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(){
      // 獲取obj對象的同步鎖
      synchronized (obj) {
        try {
          for(int i=0; i <10; i++){
            System.out.printf("%s: %d\n", this.getName(), i);
            // i能被4整除時，休眠100毫秒
            if (i%4 == 0)
              Thread.sleep(100);
          }
        } catch (InterruptedException e) {
          e.printStackTrace();
        }
      }
    }
  }
}

運行結果：

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t2: 6
t2: 7
t2: 8
t2: 9

結果說明：
主線程main中啟動了兩個線程t1和t2。t1和t2在run()會引用同一個對象的同步鎖，即synchronized(obj)。在t1運行過程中，雖然它會調用Thread.sleep(100)；但是，t2是不會獲取cpu執行權的。因為，t1并沒有釋放“obj所持有的同步鎖”！
注意，若我們注釋掉synchronized (obj)后再次執行該程序，t1和t2是可以相互切換的。下面是注釋調synchronized(obj) 之后的源碼：

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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(){
      // 獲取obj對象的同步鎖
//      synchronized (obj) {
        try {
          for(int i=0; i <10; i++){
            System.out.printf("%s: %d\n", this.getName(), i);
            // i能被4整除時，休眠100毫秒
            if (i%4 == 0)
              Thread.sleep(100);
          }
        } catch (InterruptedException e) {
          e.printStackTrace();
        }
//      }
    }
  }
}

 

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