漫画:如何证明sleep不释放锁,而wait释放锁?

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本文我们通过 synchronized 锁定同一对象,来测试 wait 和 sleep 方法,再通过执行结果的先后顺序证明:wait 方法会释放锁,而 sleep 方法并不会。

本文转载自微信公众号「Java中文社群」,作者磊哥。转载本文请联系Java中文社群公众号。 

  1. public class WaitDemo { 
  2.     private static Object locker = new Object(); 
  3.  
  4.     public static void main(String[] args) throws InterruptedException { 
  5.         WaitDemo waitDemo = new WaitDemo(); 
  6.  
  7.         // 启动新线程,防止主线程被休眠 
  8.         new Thread(() -> { 
  9.             try { 
  10.                 waitDemo.doWait(); 
  11.             } catch (InterruptedException e) { 
  12.                 e.printStackTrace(); 
  13.             } 
  14.         }).start(); 
  15.         Thread.sleep(200); // 此行本身没有意义,是为了确保 wait() 先执行再执行 notify() 
  16.         waitDemo.doNotify(); 
  17.     } 
  18.  
  19.     /** 
  20.      * 执行 wait() 
  21.      */ 
  22.     private void doWait() throws InterruptedException { 
  23.         synchronized (locker) { 
  24.             System.out.println("wait start."); 
  25.             locker.wait(); 
  26.             System.out.println("wait end."); 
  27.         } 
  28.     } 
  29.  
  30.     /** 
  31.      * 执行 notify() 
  32.      */ 
  33.     private void doNotify() { 
  34.         synchronized (locker) { 
  35.             System.out.println("notify start."); 
  36.             locker.notify(); 
  37.             System.out.println("notify end."); 
  38.         } 
  39.     } 

以上程序的执行结果为:

  • wait start.
  • notify start.
  • notify end.
  • wait end.

代码解析

从上述代码可以看出,我们给 wait() 和 notify() 两个方法上了同一把锁(locker),但在调用完 wait() 方法之后 locker 锁就被释放了,所以程序才能正常执行 notify() 的代码,因为是同一把锁,如果不释放锁的话,是不会执行 notify()的代码的,这一点也可以从打印的结果中证实(结果输出顺序),所以综合以上情况来说 wait() 方法是释放锁的。

sleep 加锁示例

  1. public class WaitDemo { 
  2.     private static Object locker = new Object(); 
  3.  
  4.     public static void main(String[] args) throws InterruptedException { 
  5.         WaitDemo waitDemo = new WaitDemo(); 
  6.         // 启动新线程,防止主线程被休眠 
  7.         new Thread(() -> { 
  8.             synchronized (locker) { 
  9.                 try { 
  10.                     System.out.println("sleep start."); 
  11.                     Thread.sleep(1000); 
  12.                     System.out.println("sleep end."); 
  13.                 } catch (InterruptedException e) { 
  14.                     e.printStackTrace(); 
  15.                 } 
  16.             } 
  17.         }).start(); 
  18.  
  19.         Thread.sleep(200); 
  20.         waitDemo.doNotify(); 
  21.     } 
  22.  
  23.     /** 
  24.      * 执行 notify() 
  25.      */ 
  26.     private void doNotify() { 
  27.         synchronized (locker) { 
  28.             System.out.println("notify start."); 
  29.             locker.notify(); 
  30.             System.out.println("notify end."); 
  31.         } 
  32.     } 

以上程序的执行结果为:

  • sleep start.
  • sleep end.
  • notify start.
  • notify end.

代码解析

从上述代码可以看出 sleep(1000) 方法(行号:11)执行之后,调用 notify() 方法并没有获取到 locker 锁,从上述执行结果中可以看出,而是执行完 sleep(1000) 方法之后才执行的 notify() 方法,因此可以证明调用 sleep() 方法并不会释放锁。

知识扩展

1.sleep 和 wait 有什么区别?

sleep 和 wait 几乎是所有面试中必问的题,但想完全回答正确似乎没那么简单。

对于 sleep 和 wait 的区别,通常的回答是这样的:

  • wait 必须搭配 synchronize 一起使用,而 sleep 不需要;
  • 进入 wait 状态的线程能够被 notify 和 notifyAll 线程唤醒,而 sleep 状态的线程不能被 notify 方法唤醒;
  • wait 通常有条件地执行,线程会一直处于 wait 状态,直到某个条件变为真,但是 sleep 仅仅让你的线程进入睡眠状态;
  • wait 方法会释放对象锁,但 sleep 方法不会。

但上面的回答显然遗漏了一个重要的区别,在调用 wait 方法之后,线程会变为WATING 状态,而调用 sleep 方法之后,线程会变为 TIMED_WAITING 状态。

2.wait 能不能在 static 方法中使用?为什么?

不能,因为 wait 方法是实例方法(非 static 方法),因此不能在 static 中使用,源码如下:

  1. public final void wait() throws InterruptedException { 
  2.     wait(0); 

3.wait/notify 可以不搭配 synchronized 使用吗?为什么?

不行,因为不搭配 synchronized 使用的话程序会报错,如下图所示:

 

更深层次的原因是因为不加 synchronized 的话会造成 Lost Wake-Up Problem,唤醒丢失的问题,详情可见:https://juejin.im/post/5e6a4d8a6fb9a07cd80f36d1

 

总结

本文我们通过 synchronized 锁定同一对象,来测试 wait 和 sleep 方法,再通过执行结果的先后顺序证明:wait 方法会释放锁,而 sleep 方法并不会。同时我们还讲了几个 wait 和 sleep 的常见面试问题,希望本文可以帮助到你。

原文链接:原文链接:https://mp.weixin.qq.com/s/eYijPq_PtMd93dsMDUPNLQ

 

责任编辑:武晓燕 来源: Java中文社群
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