yield()介绍

yield()的作用是让步。它能让当前线程由运行状态进入就绪状态,从而让其他具有相同优先级的等待线程获取执行权。
但是,并不能保证当前线程调佣yield()之后,其他具有相同优先级的线程就一定能获得执行权,也有可能是当前线程又进入到运行状态继续运行。

yield()示例

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// YieldTest.java的源码
public class ThreadA extends Thread{
    public ThreadA(String name){ 
        super(name); 
    } 
    public synchronized void run(){ 
        for(int i=0; i <10; i++){ 
            System.out.printf("%s [%d]:%d\n", this.getName(), this.getPriority(), i); 
            // i整除4时,调用yield
            if (i%4 == 0)
                Thread.yield();
        } 
    } 
} 

public class YieldTest{ 
    public static void main(String[] args){ 
        ThreadA t1 = new ThreadA("t1"); 
        ThreadA t2 = new ThreadA("t2"); 
        t1.start(); 
        t2.start();
    } 
}

某一次的运行结果:

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t1 [5]:0
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t1 [5]:1
t1 [5]:2
t1 [5]:3
t1 [5]:4
t1 [5]:5
t1 [5]:6
t1 [5]:7
t2 [5]:1
t2 [5]:2
t2 [5]:3
t2 [5]:4
t2 [5]:5
t2 [5]:6
t2 [5]:7
t2 [5]:8
t1 [5]:8
t2 [5]:9
t1 [5]:9

结果说明:
线程t1在能被4整数的时候,并没有切换到线程t2。这表明,yield()虽然可以让线程由运行状态进入到就绪状态;但是,它不一定会让其它线程获取CPU执行权(即,其它线程进入到运行状态),即使这个其它线程与当前调用yield()的线程具有相同的优先级。

yield() 与 wait()的比较

我们知道,wait()的作用是让当前线程由运行状态进入等待(阻塞)状态的同时,也会释放同步锁。而yield()的作用是让步,它也会让当前线程离开运行状态。它们的区别是:

  • wait()是让线程由运行状态进入到等待(阻塞)状态,而yield()是让线程由运行状态进入到就绪状态
  • wait()是会线程释放它所持有对象的同步锁,而yield()方法不会释放锁。

下面通过示例演示yield()是不会释放锁的。

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// YieldLockTest.java 的源码
public class YieldLockTest{ 

    private static Object obj = new Object();

    public static void main(String[] args){ 
        ThreadA t1 = new ThreadA("t1"); 
        ThreadA t2 = new ThreadA("t2"); 
        t1.start(); 
        t2.start();
    } 

    static class ThreadA extends Thread{
        public ThreadA(String name){ 
            super(name); 
        } 
        public void run(){ 
            // 获取obj对象的同步锁
            synchronized (obj) {
                for(int i=0; i <10; i++){ 
                    System.out.printf("%s [%d]:%d\n", this.getName(), this.getPriority(), i); 
                    // i整除4时,调用yield
                    if (i%4 == 0)
                        Thread.yield();
                }
            }
        } 
    } 
}

某一次的运行结果:

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t1 [5]:0
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t1 [5]:2
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t1 [5]:9
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t2 [5]:2
t2 [5]:3
t2 [5]:4
t2 [5]:5
t2 [5]:6
t2 [5]:7
t2 [5]:8
t2 [5]:9

结果说明:
主线程main中启动了两个线程t1和t2。t1和t2在run()会引用同一个对象的同步锁,即synchronized(obj)。在t1运行过程中,虽然它会调用Thread.yield();但是,t2是不会获取cpu执行权的。因为,t1并没有释放obj所持有的同步锁

sleep()介绍

sleep() 定义在Thread.java中。
sleep() 的作用是让当前线程休眠,即当前线程会从运行状态进入到休眠(阻塞)状态。sleep()会指定休眠时间,线程休眠的时间会大于/等于该休眠时间;在线程重新被唤醒时,它会由阻塞状态变成就绪状态,从而等待cpu的调度执行。

sleep()示例

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// SleepTest.java的源码
public class ThreadA extends Thread{
    public ThreadA(String name){
        super(name);
    }
    public synchronized void run() {
        try {
            for(int i=0; i <10; i++){
                System.out.printf("%s: %d\n", this.getName(), i);
                // i能被4整除时,休眠1000毫秒
                if (i%4 == 0)
                    Thread.sleep(1000);
            }
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

public class Demo{
    public static void main(String[] args){
        ThreadA t1 = new ThreadA("t1");
        t1.start();
    }
}

运行结果:

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t1: 0(会休眠1妙)
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t1: 4(会休眠1妙)
t1: 5
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t1: 7
t1: 8(会休眠1妙)
t1: 9

结果说明:
在主线程main中启动线程t1。t1启动之后,当t1中的计算i能被4整除时,t1会通过Thread.sleep(1000)休眠1000毫秒,可以明显的看到3次停顿。

sleep()和wait()比较

wait()的作用是让当前线程由运行状态进入等待(阻塞)状态的同时,也会释放同步锁。
而sleep()的作用是也是让当前线程由运行状态进入到休眠(阻塞)状态
但是,wait()会释放对象的同步锁,而sleep()则不会释放锁。

下面通过示例演示sleep()是不会释放锁的。

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// SleepLockTest.java的源码
public class Demo {

    private static Object obj = new Object();

    public static void main(String[] args) {
        ThreadA t1 = new ThreadA("t1");
        ThreadA t2 = new ThreadA("t2");
        t1.start();
        t2.start();
    }

    static class ThreadA extends Thread {
        public ThreadA(String name) {
            super(name);
        }

        public void run() {
            // 获取obj对象的同步锁
            synchronized (obj) {
                try {
                    for (int i = 0; i < 10; i++) {
                        System.out.printf("%s: %d\n", this.getName(), i);
                        // i能被4整除时,休眠100毫秒
                        if (i % 4 == 0)
                            Thread.sleep(100);
                    }
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }
    }
}

运行结果:

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t1: 8
t1: 9
t2: 0
t2: 1
t2: 2
t2: 3
t2: 4
t2: 5
t2: 6
t2: 7
t2: 8
t2: 9

结果说明:
主线程main中启动了两个线程t1和t2。t1和t2在run()会引用同一个对象的同步锁,即synchronized(obj)。在t1运行过程中,虽然它会调用Thread.sleep(100);但是,t2是不会获取cpu执行权的。因为,t1并没有释放obj所持有的同步锁
注意,若我们注释掉synchronized(obj)后再次执行该程序,t1和t2是可以相互切换的。

join()介绍

join()定义在Thread.java中。
join()的作用:让主线程等待子线程结束之后才能继续运行。这句话可能有点晦涩,我们还是通过例子去理解。

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// 主线程
public class Father extends Thread {
    public void run() {
        Son s = new Son();
        s.start();
        s.join();
        ...
    }
}
// 子线程
public class Son extends Thread {
    public void run() {
        ...
    }
}

说明:
上面的有两个类Father(主线程类)Son(子线程类)。因为Son是在Father中创建并启动的,所以,Father是主线程类,Son是子线程类。
在Father主线程中,通过new Son()新建子线程s。接着通过s.start()启动子线程s,并且调用s.join()。在调用s.join()之后,Father主线程会一直等待,直到子线程s运行完毕;在子线程s运行完毕之后,Father主线程才能接着运行。 这也就是我们所说的join()的作用:让主线程等待子线程结束之后才能继续运行

join()源码(基于JDK1.8.0_201-b09)

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public final synchronized void join(long millis)
    throws InterruptedException {
        long base = System.currentTimeMillis();
        long now = 0;

        if (millis < 0) {
            throw new IllegalArgumentException("timeout value is negative");
        }

        if (millis == 0) {
            while (isAlive()) {
                wait(0);
            }
        } else {
            while (isAlive()) {
                long delay = millis - now;
                if (delay <= 0) {
                    break;
                }
                wait(delay);
                now = System.currentTimeMillis() - base;
            }
        }
    }

说明:
millis==0时,会进入while(isAlive())循环;即只要子线程是活的,主线程就不停的等待。

问题:
虽然s.join()被调用的地方是发生在Father主线程中,但是s.join()是通过子线程s去调用的join()。那么,join()方法中的isAlive()应该是判断子线程s是不是Alive状态;对应的wait(0)也应该是让子线程s等待才对。但如果是这样的话,s.join()的作用怎么可能是让主线程等待,直到子线程s完成为止呢,应该是让子线程等待才对(因为调用子线程对象s的wait方法嘛)?
答案:wait()的作用是让当前线程等待,而这里的当前线程是指当前在CPU上运行的线程。所以,虽然是调用子线程的wait()方法,但是它是通过主线程去调用的;所以,休眠的是主线程,而不是子线程

join()示例

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// JoinTest.java的源码
public class JoinTest{ 

    public static void main(String[] args){ 
        try {
            ThreadA t1 = new ThreadA("t1"); // 新建“线程t1”

            t1.start();                     // 启动“线程t1”
            t1.join();                        // 将“线程t1”加入到“主线程main”中,并且“主线程main()会等待它的完成”
            System.out.printf("%s finish\n", Thread.currentThread().getName()); 
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    } 

    static class ThreadA extends Thread{

        public ThreadA(String name){ 
            super(name); 
        } 
        public void run(){ 
            System.out.printf("%s start\n", this.getName()); 

            // 延时操作
            for(int i=0; i <1000000; i++)
               ;

            System.out.printf("%s finish\n", this.getName()); 
        } 
    } 
}

运行结果:

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t1 start
t1 finish
main finish

结果说明:
运行流程如图
(01) 在“主线程main”中通过 new ThreadA(“t1”) 新建“线程t1”。 接着,通过 t1.start() 启动“线程t1”,并执行t1.join()。
(02) 执行t1.join()之后,“主线程main”会进入“阻塞状态”等待t1运行结束。“子线程t1”结束之后,会唤醒“主线程main”,“主线程”重新获取cpu执行权,继续运行。