Sleep和wait的区别

1 wait/sleep 的区别

1.1 sleep源码

//直接分析源码和注释，很快理解
public static native void sleep(long millis) throws InterruptedException;

    /**
     * Causes the currently executing thread to sleep (temporarily cease
     * execution) for the specified number of milliseconds plus the specified
     * number of nanoseconds, subject to the precision and accuracy of system
     * timers and schedulers. The thread does not lose ownership of any
     * monitors.
     *
     * @param  millis
     *         the length of time to sleep in milliseconds
     *
     * @param  nanos
     *         {@code 0-999999} additional nanoseconds to sleep
     *
     * @throws  IllegalArgumentException
     *          if the value of {@code millis} is negative, or the value of
     *          {@code nanos} is not in the range {@code 0-999999}
     *
     * @throws  InterruptedException
     *          if any thread has interrupted the current thread. The
     *          <i>interrupted status</i> of the current thread is
     *          cleared when this exception is thrown.
     */
    public static void sleep(long millis, int nanos)
    throws InterruptedException {
        if (millis < 0) {
            throw new IllegalArgumentException("timeout value is negative");
        }

        if (nanos < 0 || nanos > 999999) {
            throw new IllegalArgumentException(
                                "nanosecond timeout value out of range");
        }

        if (nanos >= 500000 || (nanos != 0 && millis == 0)) {
            millis++;
        }

        sleep(millis);
    }

    /**
     * Initializes a Thread with the current AccessControlContext.
     * @see #init(ThreadGroup,Runnable,String,long,AccessControlContext,boolean)
     */

1.2 waitd的源码

//一个本地方法，两个重载方法
    public final native void wait(long timeout) throws InterruptedException;

    /**
     * Causes the current thread to wait until another thread invokes the
     * {@link java.lang.Object#notify()} method or the
     * {@link java.lang.Object#notifyAll()} method for this object, or
     * some other thread interrupts the current thread, or a certain
     * amount of real time has elapsed.
     * <p>
     * This method is similar to the {@code wait} method of one
     * argument, but it allows finer control over the amount of time to
     * wait for a notification before giving up. The amount of real time,
     * measured in nanoseconds, is given by:
     * <blockquote>
     * <pre>
     * 1000000*timeout+nanos</pre></blockquote>
     * <p>
     * In all other respects, this method does the same thing as the
     * method {@link #wait(long)} of one argument. In particular,
     * {@code wait(0, 0)} means the same thing as {@code wait}.
     * <p>
     * The current thread must own this object's monitor. The thread
     * releases ownership of this monitor and waits until either of the
     * following two conditions has occurred:
     * <ul>
     * <li>Another thread notifies threads waiting on this object's monitor
     *     to wake up either through a call to the {@code notify} method
     *     or the {@code notifyAll} method.
     * <li>The timeout period, specified by {@code timeout}
     *     milliseconds plus {@code nanos} nanoseconds arguments, has
     *     elapsed.
     * </ul>
     * <p>
     * The thread then waits until it can re-obtain ownership of the
     * monitor and resumes execution.
     * <p>
     * As in the one argument version, interrupts and spurious wakeups are
     * possible, and this method should always be used in a loop:
     * <pre>
     *     synchronized (obj) {
     *         while (&lt;condition does not hold&gt;)
     *             obj.wait(timeout, nanos);
     *         ... // Perform action appropriate to condition
     *     }
     * </pre>
     * This method should only be called by a thread that is the owner
     * of this object's monitor. See the {@code notify} method for a
     * description of the ways in which a thread can become the owner of
     * a monitor.
     *
     * @param      timeout   the maximum time to wait in milliseconds.
     * @param      nanos      additional time, in nanoseconds range
     *                       0-999999.
     * @throws  IllegalArgumentException      if the value of timeout is
     *                      negative or the value of nanos is
     *                      not in the range 0-999999.
     * @throws  IllegalMonitorStateException  if the current thread is not
     *               the owner of this object's monitor.
     * @throws  InterruptedException if any thread interrupted the
     *             current thread before or while the current thread
     *             was waiting for a notification.  The <i>interrupted
     *             status</i> of the current thread is cleared when
     *             this exception is thrown.
     */
    public final void wait(long timeout, int nanos) throws InterruptedException {
        if (timeout < 0) {
            throw new IllegalArgumentException("timeout value is negative");
        }

        if (nanos < 0 || nanos > 999999) {
            throw new IllegalArgumentException(
                                "nanosecond timeout value out of range");
        }

        if (nanos > 0) {
            timeout++;
        }

        wait(timeout);
    }

    public final void wait() throws InterruptedException {
        wait(0);
    }

1.3 两者之间的区别

• 1 来自不同的类
  • sleep 是线程类（Thread）的方法，导致此线程暂停执行指定时间，给执行机会给其他线程，但是监控状态依然保持，到时后会自动恢复。调用sleep 不会释放对象锁。
  • wait 是Object 类的方法，对此对象调用wait 方法导致本线程放弃对象锁，进入等待此对象的等待锁定池，只有针对此对象发出notify 方法（或notifyAll）后本线程才进入对象锁定池准备获得对象锁进入运行状态。
• 2 关于锁的释放
  • wait会释放锁，sleep抱着锁睡觉，不释放锁
• 3 使用的范围不同的
  • wait，notify和notifyAll只能在同步控制方法或者同步控制块里面使用，而sleep可以在任何地方使用(使用范围)
  • sleep可以在任何地方
• 4 是否需要捕获异常
  • sleep必须要捕获异常。sleep方法属于Thread类中方法，表示让一个线程进入睡眠状态，等待一定的时间之后，自动醒来进入到可运行状态，不会马上进入运行状态，因为线程调度机制恢复线程的运行也需要时间，一个线程对象调用了sleep方法之后，并不会释放他所持有的所有对象锁，所以也就不会影响其他进程对象的运行。但在sleep的过程中过程中有可能被其他对象调用它的interrupt(),产生InterruptedException异常，如果你的程序不捕获这个异常，线程就会异常终止，进入TERMINATED状态，如果你的程序捕获了这个异常，那么程序就会继续执行catch语句块(可能还有finally语句块)以及以后的代码。
  • wait也需要捕获异常。wait属于Object的成员方法，一旦一个对象调用了wait方法，必须要采用notify()和notifyAll()方法唤醒该进程;如果线程拥有某个或某些对象的同步锁，那么在调用了wait()后，这个线程就会释放它持有的所有同步资源，而不限于这个被调用了wait()方法的对象。wait()方法也同样会在wait的过程中有可能被其他对象调用interrupt()方法而产生

    企业当中一般使用:java.util.concurrent.TimeUnit.DAYS/SECONDS/...中进行睡眠

1.4 一些补充性知识点：

• sleep不出让系统资源；wait是进入线程等待池等待，出让系统资源，其他线程可以占用CPU。一般wait不会加时间限制，因为如果wait线程的运行资源不够，再出来也没用，要等待其他线程调用notify/notifyAll唤醒等待池中的所有线程，才会进入就绪队列等待OS分配系统资源。
• sleep(milliseconds)可以用时间指定使它自动唤醒过来，如果时间不到只能调用interrupt()强行打断。sleep(100L)是占用cpu，线程休眠100毫秒，其他进程不能再占用cpu资源。
• wait（100L）是进入等待池中等待，交出cpu等系统资源供其他进程使用，在这100毫秒中，该线程可以被其他线程notify，但不同的是其他在等待池中的线程不被notify不会出来，但这个线程在等待100毫秒后会自动进入就绪队列等待系统分配资源。
• 换句话说，sleep（100）在100毫秒后肯定会运行，但wait在100毫秒后还有等待os调用分配资源，所以wait100的停止运行时间是不确定的，但至少是100毫秒。就是说sleep有时间限制的就像闹钟一样到时候就叫了，而wait是无限期的除非用户主动notify。
• Thread.Sleep(0)的作用是“触发操作系统立刻重新进行一次CPU竞争”。

1.5 wait、notify和notifyAll解释

• 如果对象调用了wait方法就会使持有该对象的线程把该对象的控制权交出去，然后处于等待状态。wait：线程自动释放其占有的对象锁，并等待notify。
• 如果对象调用了notify方法就会通知某个正在等待这个对象的控制权的线程可以继续运行。notify：唤醒一个正在wait当前对象锁的线程，并让它拿到对象锁。
• 如果对象调用了notifyAll方法就会通知所有等待这个对象控制权的线程继续运行。notifyAll：唤醒所有正在wait前对象锁的线程。

1.6 notify和notifyAll区别

• notify只是唤醒一个正在wait当前对象锁的线程，而notifyAll唤醒所有。
• notify是本地方法，具体唤醒哪一个线程由虚拟机控制；notifyAll后并不是所有的线程都能马上往下执行，它们只是跳出了wait状态，接下来它们还会是竞争对象锁。

注意事项：

1. 任何一个时刻，对象的控制权（monitor）只能被一个线程拥有。
2. 无论是执行对象的wait、notify还是notifyAll方法，必须保证当前运行的线程取得了该对象的控制权（monitor）
3. 如果在没有控制权的线程里执行对象的以上三种方法，就会报java.lang.IllegalMonitorStateException异常。

1.7 线程取得控制权的方法有三

• 执行对象的某个同步实例方法。
• 执行对象对应类的同步静态方法。
• 执行对该对象加同步锁的同步块。

总结表格