漫画：怎么证明sleep不释放锁，而wait释放锁？

梦叶草789

发布于 2023-8-16 11:45

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漫画：怎么证明sleep不释放锁，而wait释放锁？-鸿蒙开发者社区

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？

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：

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：

漫画：怎么证明sleep不释放锁，而wait释放锁？-鸿蒙开发者社区

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。