Java语言中wait、sleep和yield是三个方法相同点和不同点

wait、sleep和yield三个方法相同点和不同点

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1. 背景

介绍Java语言中有三个与线程非常重要的方法：wait()和sleep()和yield()。三个方法各有各的特殊性，分别在不同的场景下使用。

本文将从锁机制、CPU和高精度时间控制方面揭示出三个方法的不同点。

2. 分析

2.1 wait()方法

wait()方法是Object类的方法，调用对象的wait()方法后，当前线程主动放弃CPU，进入等待状态，并释放掉当前线程获得的所有锁（如果有的话）。线程进入阻塞状态后，只有其他线程调用同一对象的notify()方法（或notifyAll()方法）时才能唤醒等待池中的该线程进入等锁池，如果线程重新获得锁（如果有的话）就可以进入就绪（READY）状态，等待操作系统调度后重新执行。

等待过程中，操作系统会将CPU分配给其他的线程使用。

注意：请区别与await()方法，与await()方法配套使用的方法是signal()或signalAll()方法，通常配合Condition+ReentrantLock使用的。wait()方法更多和synchronized关键字配套使用。

2.2 sleep()方法

sleep()方法是Thread类的静态方法，它的作用是在指定的毫秒数内让当前“正在执行的线程”暂停执行“（休眠）。如果调用了sleep方法，必须捕获InterruptedException异常或者将该异常向上层抛出。

当线程睡眠时间满后，不一定会立即得到执行，因为此时可能CPU正在执行其他的任务，所以说调用sleep()方法相当于让线程进入阻塞状态。

以下几点使用Thread.sleep(XXX)方法时，需特殊注意：

2.2.1 sleep()方法不会释放锁

某个线程调用sleep()方法后，如果当前线程持有某个对象的锁，将会继续持有，该点与wait()方法和await()方法不同。

线程调用完sleep()方法后，即使操作系统中CPU处于空闲状态，处于sleep()的线程也不会执行。

2.2.2 sleep()究竟是让哪一个线程休眠

main方法中调用某一个线程类的对象t1.sleep()，睡眠的不是t1，而是调用sleep()方法时所在类的main线程。在Runner1的run()中不写sleep()，在主线程中写Runner1.sleep(5000)时，结果不是Runner1睡眠，还是主线程睡眠。总体的原则就是：谁调用，谁等待，和具体的对象无关。

2.2.3 sleep()方法精度问题

很多程序希望实现高精度时间控制机制，比如每1ms发送10笔请求，开发人员可能希望通过sleep(1)方法来实现。

sleep(long millis)方法受到操作系统计时器、调度程序精度和准确性的影响，无法实现高进度的时间控制。我们发现，部分windows操作系统甚至无法区分出15ms以下时间误差。所以，如果程序想控制20ms以下的时间精度，建议不要使用sleep()方法。推荐使用方法在我的另一篇博客中介绍。

2.3 yield()方法

yield()方法是Thread类的静态方法，它是一个线程让步方法。所谓让步，其实是当一个线程调用了这个方法之后，它就会主动让出CPU资源，转入就绪（READY）状态，系统的线程调度器将会重新调度一次，但实际中可能无法保证yield()达到让步目的，因为让步的线程可能会被再次选中执行，当然也可能被其他高优先级的线程抢到CPU。

注意：yield()方法不会阻塞该线程，它只是将线程转入就绪状态，等待再次被调度。

2.3.1 yield()方法不会释放锁

与sleep()方法一样，不会释放当前线程拥有的锁。

2.3.2 yield()方法精度问题

可以基于yield()方法实现较高精度的时间控制机制。通常，我们会采用sleep()和yield()两个组合方式，实现线程等待固定时间的需求，可参考本人的另一篇博客详细讲解该点。

3. 总结

1. 调用wait()/await()方法后，线程会主动释放自己获得的所有锁；而sleep()和yield()方法不会。

2. 调用wait()方法和sleep()方法后，线程会主动进入阻塞状态，其他线程(无论是高低优先级)都有可能获得CPU资源；而调用yield()方法后，当前线程、相同优先级或更高优先级的线程获得CPU资源；

3. 线程执行wait()方法和sleep()方法后转入WAITING状态，而执行yield()方法后转入就绪（READY）状态；

4. sleep()方法比yield()方法（跟操作系统CPU调度相关）具有更好的可移植性。

参考资料

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