關于 sleep 和 wait 深度對比！

作者：猿java 2024-10-07 08:59:47

本文我們分析了sleep? 和 wait，sleep?用于暫停當前線程一段指定時間，但仍保持鎖，這常用來控制執行節奏或定時操作。

在計算機編程中，特別是在多線程或并發編程中，sleep 和 wait 是兩個非常常見的函數，但它們有不同的用途和工作機制，這篇文章我們將詳細地討論 sleep 和 wait 的區別，包括它們的內部工作原理、應用場景以及詳細的示例代碼，以幫助更全面地理解它們。

sleep

工作機制：

暫停當前線程: sleep 方法暫停當前執行的線程一段指定的時間，時間結束后線程再恢復執行。
不會釋放鎖: 即使線程在 sleep 狀態下持有鎖，它也不會釋放。它依然占用著該鎖，其他線程無法獲得該鎖。
線程狀態轉換: sleep 方法會使線程從運行（RUNNING）狀態轉換為計時等待（TIMED_WAITING）狀態。
靜態方法: 它是 Thread 類的靜態方法，調用時通過 Thread.sleep 訪問。

應用場景：

限流: 控制任務執行的頻率，防止線程過度占用CPU資源。
定時任務: 在某個循環中，定時執行某些任務。

示例代碼：

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

工作機制：

釋放鎖并等待通知: wait 方法使當前線程等待，直到其他線程調用當前對象的 notify 或 notifyAll 方法。調用 wait 時，線程會釋放它持有的鎖。
必須在同步塊或同步方法中使用: wait 方法必須在同步塊或同步方法中調用，否則會拋出 IllegalMonitorStateException。
線程狀態轉換: wait 方法會使線程從運行（RUNNING）狀態轉換為等待（WAITING）狀態。
對象方法: 它是 Object 類的方法，所以任何對象都可以調用。

應用場景：

線程間通信: 多個線程協同工作時，一個線程等待某個條件滿足后，再被其他線程通知繼續執行。
生產者-消費者模型: 經常用于實現生產者-消費者模式中的同步。

示例代碼：

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

    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        // 等待線程
        Thread waitingThread = new Thread(() -> {
            synchronized (lock) {
                try {
                    System.out.println("Thread waiting for the lock to be released.");
                    lock.wait(); // 進入等待狀態并釋放鎖
                    System.out.println("Thread resumed after lock released.");
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        });

        // 通知線程
        Thread notifyingThread = new Thread(() -> {
            synchronized (lock) {
                System.out.println("Notifying other threads.");
                lock.notify(); // 通知其他等待該鎖的線程
                System.out.println("Notified waiting thread.");
            }
        });

        waitingThread.start();
        Thread.sleep(1000); // 確保 waitingThread 先持有鎖并進入等待狀態
        notifyingThread.start();
    }
}

sleep 和 wait的對比

特性	sleep	wait
釋放鎖	否	是
需要在同步塊或方法中	否	是
屬于	Thread 類	Object 類
引發異常	InterruptedException	InterruptedException 引發機制相同
作用范圍	當前調用的線程	當前擁有鎖的線程
線程狀態改變	變為計時等待（TIMED_WAITING）	變為等待（WAITING）
典型應用場景	暫停線程的一段時間，用于控制節奏或定時操作	線程間通信，生產者-消費者模型等

總結

本文，我們分析了sleep 和 wait，sleep用于暫停當前線程一段指定時間，但仍保持鎖，這常用來控制執行節奏或定時操作。wait使線程釋放鎖并進入等待狀態，直到通過 notify/notifyAll 被喚醒，需在同步塊中使用，適用于線程間通信如生產者-消費者模型。

責任編輯：趙寧寧來源：猿java