漫画:如何证明 sleep 不释放锁,而 wait 释放锁?

发布于: 6 小时前
漫画:如何证明sleep不释放锁,而wait释放锁?

wait 加锁示例

public class WaitDemo {
private static Object locker = new Object();
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
WaitDemo waitDemo = new WaitDemo();
// 启动新线程,防止主线程被休眠
new Thread(() -> {
try {
waitDemo.doWait();
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}).start();
Thread.sleep(200); // 此行本身没有意义,是为了确保 wait() 先执行再执行 notify()
waitDemo.doNotify();
}
/**
* 执行 wait()
*/
private void doWait() throws InterruptedException {
synchronized (locker) {
System.out.println("wait start.");
locker.wait();
System.out.println("wait end.");
}
}
/**
* 执行 notify()
*/
private void doNotify() {
synchronized (locker) {
System.out.println("notify start.");
locker.notify();
System.out.println("notify end.");
}
}
}

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

public class WaitDemo {
private static Object locker = new Object();
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
WaitDemo waitDemo = new WaitDemo();
// 启动新线程,防止主线程被休眠
new Thread(() -> {
synchronized (locker) {
try {
System.out.println("sleep start.");
Thread.sleep(1000);
System.out.println("sleep end.");
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}).start();
Thread.sleep(200);
waitDemo.doNotify();
}
/**
* 执行 notify()
*/
private void doNotify() {
synchronized (locker) {
System.out.println("notify start.");
locker.notify();
System.out.println("notify end.");
}
}
}

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?

sleepwait 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 sleepwait 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:

public final void wait() throws InterruptedException {
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 waitsleep 的常见面试问题,希望本文可以帮助到你。

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王磊

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公众号:Java中文社群 2018.08.25 加入

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