线程中的wait()和sleep()有什么区别?

我是否理解wait()-ing线程仍然处于运行模式并使用CPU周期,但sleep()-ing不消耗任何CPU周期正确?

为什么我们同时使用wait()和sleep()?

它们的实现在较低级别上有什么不同?


当前回答

等待和睡眠的方法非常不同:

睡眠无法“唤醒”, 而wait在等待期间有一种“唤醒”的方式,由另一个线程调用notify或notifyAll。

仔细想想,这些名字在这方面令人困惑;然而,sleep是一个标准名称,而wait就像Win API中的WaitForSingleObject或WaitForMultipleObjects。

其他回答

一个等待线程可以被另一个调用正在被等待的监视器上的notify线程“唤醒”,而一个睡眠线程则不能。另外,一个wait(和notify)必须发生在monitor对象上同步的块中,而sleep则不会:

Object mon = ...;
synchronized (mon) {
    mon.wait();
} 

此时,当前正在执行的线程等待并释放监视器。另一个线程可以

synchronized (mon) { mon.notify(); }

(在同一个mon对象上)和第一个线程(假设它是在监视器上等待的唯一线程)将被唤醒。

如果有多个线程在监视器上等待,您也可以调用notifyAll—这将唤醒所有线程。但是,只有一个线程能够获取监视器(记住,等待是在同步块中)并继续执行—其他线程将被阻塞,直到它们获得监视器的锁。

另一点是你在对象本身调用wait(即你在对象的监视器上调用wait),而你在线程上调用sleep。

还有一点是,你可以从wait中得到虚假的唤醒(例如,正在等待的线程没有明显的原因就恢复了)。你应该总是等待在某些条件下旋转,如下所示:

synchronized {
    while (!condition) { mon.wait(); }
}

我发现这篇文章很有帮助。它将Thread.sleep(), Thread.yield()和Object.wait()之间的区别放在人类术语中。引用:

这一切最终都会传到操作系统的调度程序 将时间片分发给进程和线程。 sleep(n)表示“我已经用完了我的时间片,请不要给我 再来一次,至少n毫秒。”操作系统甚至不会尝试这样做 调度睡眠线程,直到请求的时间过去。 yield()表示“我已经完成了我的时间片,但我仍然有工作要做 做的。”操作系统可以立即给线程另一个时间片, 或者给CPU的其他线程或进程生成线程 就这么放弃了。 wait()表示“我完成了我的时间片。别再给我了 时间片,直到有人调用notify()。”与sleep()一样,操作系统不会这样做 甚至尝试调度您的任务,除非有人调用notify()(或其中之一) 还有其他一些醒来的场景)。 线程在执行时也会丢失剩余的时间片 阻塞IO和其他一些情况下。如果线程工作 在整个时间片中,操作系统强制控制大致为 如果已经调用yield(),则其他进程可以运行。 你很少需要yield(),但是如果你有一个计算量很大的应用程序 逻辑任务边界,插入yield()可以改善系统 响应性(以时间为代价——上下文切换,甚至只是 到操作系统并返回,不是免费的)。衡量和测试你的目标 在乎,一如既往。

在我看来,这两种机制之间的主要区别在于,睡眠/中断是处理线程的最基本方式,而等待/通知是一种抽象,旨在使线程间的通信更容易。这意味着睡眠/中断可以做任何事情,但这个特定的任务更难完成。

为什么等待/通知更合适?以下是一些个人考虑:

它加强了中央集权。它允许使用单个共享对象协调一组线程之间的通信。这大大简化了工作。 它强制同步。因为它使程序员将等待/通知调用包装在同步块中。 它与线程的起源和编号无关。使用这种方法,您可以任意添加更多线程,而无需编辑其他线程或跟踪现有线程。如果使用sleep/interrupt,首先需要保留对休眠线程的引用,然后手动逐个中断它们。

一个来自现实生活的例子很好地解释了这一点,一个经典的餐厅和员工之间用来沟通的方法:服务员把顾客的要求放在一个中心的地方(一块软木板,一张桌子等),摇铃,然后厨房的工人来接受这些要求。一旦有菜准备好了,厨房工作人员就会再次按铃,让服务员知道并把菜送到顾客面前。

这里有很多答案,但我找不到任何一个提到的语义区别。

这与线程本身无关;这两种方法都是必需的,因为它们支持非常不同的用例。

sleep()让线程像以前一样进入睡眠状态,它只是打包上下文并在预定义的时间内停止执行。因此,为了在到期时间之前唤醒它,您需要知道Thread引用。这在多线程环境中并不常见。它主要用于时间同步(例如,在3.5秒内醒来)和/或硬编码的公平性(只睡一会儿,让其他线程工作)。

相反,wait()是一种线程(或消息)同步机制,它允许您通知没有存储引用(也没有关心)的线程。您可以将其视为一个发布-订阅模式(wait == subscribe and notify() == publish)。基本上,使用notify()你是在发送一条消息(甚至可能根本没有收到,通常情况下你并不关心)。

总而言之,通常使用sleep()进行时间同步,使用wait()进行多线程同步。

它们可以在底层操作系统中以同样的方式实现,也可以完全不实现(因为以前版本的Java没有真正的多线程;可能一些小的虚拟机也不这样做)。别忘了Java是在VM上运行的,所以你的代码会根据所运行的VM/OS/HW的不同而转换成不同的东西。

sleep是Thread的一个方法,wait是Object的一个方法,所以wait/notify是Java中同步共享数据的一种技术(使用monitor),而sleep是线程暂停自身的一种简单方法。