Java线程唤醒与阻塞

阻塞指的是暂停一个线程的执行以等待某个条件发生（如某资源就绪），学过操作系统的同学对它一
定已经很熟悉了。Java 提供了大量方法来支持阻塞，下面让我们逐一分析。

　　1. sleep() 方法：sleep() 允许 指定以毫秒为单位的一段时间作为参数，它使得线程在指定的时间
内进入阻塞状态，不能得到CPU 时间，指定的时间一过，线程重新进入可执行状态。
　　典型地，sleep() 被用在等待某个资源就绪的情形：测试发现条件不满足后，让线程阻塞一段时间后
重新测试，直到条件满足为止。
　　2. suspend() 和 resume() 方法：两个方法配套使用，suspend()使得线程进入阻塞状态，并且不会
自动恢复，必须其对应的resume() 被调用，才能使得线程重新进入可执行状态。典型地，suspend() 和
resume() 被用在等待另一个线程产生的结果的情形：测试发现结果还没有产生后，让线程阻塞，另一个
线程产生了结果后，调用 resume() 使其恢复。
　　3. yield() 方法：yield() 使得线程放弃当前分得的 CPU 时间，但是不使线程阻塞，即线程仍处于
可执行状态，随时可能再次分得 CPU 时间。调用 yield() 的效果等价于调度程序认为该线程已执行了足
够的时间从而转到另一个线程。
　　4. wait() 和 notify() 方法：两个方法配套使用，wait() 使得线程进入阻塞状态，它有两种形式
，一种允许指定以毫秒为单位的一段时间作为参数，另一种没有参数，前者当对应的 notify() 被调用或
者超出指定时间时线程重新进入可执行状态，后者则必须对应的 notify() 被调用。
　　初看起来它们与 suspend() 和 resume() 方法对没有什么分别，但是事实上它们是截然不同的。区
别的核心在于，前面叙述的所有方法，阻塞时都不会释放占用的锁（如果占用了的话），而这一对方法则
相反。

　　上述的核心区别导致了一系列的细节上的区别。

　　首先，前面叙述的所有方法都隶属于 Thread 类，但是这一对却直接隶属于 Object 类，也就是说，
所有对象都拥有这一对方法。初看起来这十分不可思议，但是实际上却是很自然的，因为这一对方法阻塞
时要释放占用的锁，而锁是任何对象都具有的，调用任意对象的 wait() 方法导致线程阻塞，并且该对象
上的锁被释放。而调用 任意对象的notify()方法则导致因调用该对象的 wait() 方法而阻塞的线程中随
机选择的一个解除阻塞（但要等到获得锁后才真正可执行）。

　　其次，前面叙述的所有方法都可在任何位置调用，但是这一对方法却必须在 synchronized 方法或块
中调用，理由也很简单，只有在synchronized 方法或块中当前线程才占有锁，才有锁可以释放。同样的
道理，调用这一对方法的对象上的锁必须为当前线程所拥有，这样才有锁可以释放。因此，这一对方法调
用必须放置在这样的 synchronized 方法或块中，该方法或块的上锁对象就是调用这一对方法的对象。若
不满足这一条件，则程序虽然仍能编译，但在运行时会出现 IllegalMonitorStateException 异常。

　　wait() 和 notify() 方法的上述特性决定了它们经常和synchronized 方法或块一起使用，将它们和
操作系统的进程间通信机制作一个比较就会发现它们的相似性：synchronized方法或块提供了类似于操作
系统原语的功能，它们的执行不会受到多线程机制的干扰，而这一对方法则相当于 block 和wakeup 原语
（这一对方法均声明为 synchronized）。它们的结合使得我们可以实现操作系统上一系列精妙的进程间
通信的算法（如信号量算法），并用于解决各种复杂的线程间通信问题。

　　关于 wait() 和 notify() 方法最后再说明两点：
　　第一：调用 notify() 方法导致解除阻塞的线程是从因调用该对象的 wait() 方法而阻塞的线程中随
机选取的，我们无法预料哪一个线程将会被选择，所以编程时要特别小心，避免因这种不确定性而产生问
题。

　　第二：除了 notify()，还有一个方法 notifyAll() 也可起到类似作用，唯一的区别在于，调用
notifyAll() 方法将把因调用该对象的 wait() 方法而阻塞的所有线程一次性全部解除阻塞。当然，只有
获得锁的那一个线程才能进入可执行状态。
　　谈到阻塞，就不能不谈一谈死锁，略一分析就能发现，suspend() 方法和不指定超时期限的 wait()
方法的调用都可能产生死锁。遗憾的是，Java 并不在语言级别上支持死锁的避免，我们在编程中必须小
心地避免死锁。

　　以上我们对 Java 中实现线程阻塞的各种方法作了一番分析，我们重点分析了 wait() 和 notify()
方法，因为它们的功能最强大，使用也最灵活，但是这也导致了它们的效率较低，较容易出错。实际使用
中我们应该灵活使用各种方法，以便更好地达到我们的目的。