java面试题-sleep()和yield()有什么区别?

引言

在多线程编程中，sleep() 和 yield() 是两个常用的线程控制方法。它们在控制线程的执行流程、调度和优先级方面有着不同的作用。本教程将深入探讨 sleep() 和 yield() 方法的概念、用法，并比较它们之间的区别，提供详细的示例代码，以帮助初学者更好地理解和运用这两个方法。

1. sleep() 方法

1.1 sleep() 方法概念

sleep() 方法是Thread类的一个静态方法，用于让当前线程休眠一定的时间。在休眠期间，线程不会释放锁资源。

1.2 sleep() 方法的用法

public class SleepExample {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("Start of the program");

        try {
            // 线程休眠5秒
            Thread.sleep(5000);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }

        System.out.println("End of the program");
    }
}

在上述代码中，通过 Thread.sleep(5000) 让主线程休眠5秒。注意，sleep() 方法的参数是以毫秒为单位的休眠时间。

1.3 sleep() 方法的特点

• sleep() 方法给其他线程运行机会时不考虑线程的优先级。
• 线程执行 sleep() 方法后进入阻塞状态，不释放锁资源。
• sleep() 方法声明抛出 InterruptedException 异常，需要处理中断异常。
• sleep() 方法需要指定休眠时间参数。

2. yield() 方法

2.1 yield() 方法概念

yield() 方法是Thread类的一个静态方法，用于让当前线程主动放弃 CPU 执行权，将执行机会让给其他具有相同或更高优先级的线程。

2.2 yield() 方法的用法

public class YieldExample {
    public static void main(String[] args) {
        MyThread thread1 = new MyThread("Thread 1");
        MyThread thread2 = new MyThread("Thread 2");

        thread1.start();
        thread2.start();
    }
}

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

    @Override
    public void run() {
        for (int i = 0; i < 5; i++) {
            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ": " + i);
            // 调用 yield() 放弃 CPU 执行权
            Thread.yield();
        }
    }
}

在上述代码中，创建了两个线程 Thread 1 和 Thread 2，它们共同执行 run 方法。在 run 方法中，使用 Thread.yield() 主动放弃 CPU 执行权，让其他线程有机会执行。

2.3 yield() 方法的特点

• yield() 方法只会给相同优先级或更高优先级的线程运行的机会。
• 线程执行 yield() 方法后转入就绪状态，可能马上又得到执行。
• yield() 方法没有声明抛出异常。
• yield() 方法出让 CPU 的执行权时间由 JVM 控制。

3. 区别比较

3.1 优先级考虑

• sleep() 方法不考虑线程的优先级，即使当前线程的优先级低，它也有可能在休眠结束后立即得到执行。
• yield() 方法只会给相同优先级或更高优先级的线程运行的机会，更注重线程的优先级。

3.2 阻塞状态和就绪状态

• sleep() 方法使线程进入阻塞状态，休眠期间不释放锁资源。
• yield() 方法使线程转入就绪状态，可能马上又得到执行，但不一定。

3.3 异常处理

• sleep() 方法声明抛出 InterruptedException 异常，需要在方法中处理中断异常。
• yield() 方法没有声明抛出异常，无需处理异常。

3.4 时间参数

• sleep() 方法需要指定休眠时间参数，以毫秒为单位。
• yield() 方法不需要指定时间参数，出让 CPU 的执行权时间由 JVM 控制。

4. 性能优化实践

为了更好地理解 sleep() 和 yield() 在性能上的表现，我们进行一些简单的性能测试。

4.1 sleep() 性能测试

public class SleepPerformanceTest {
    public static void main(String[] args) {
        long startTime = System.currentTimeMillis();

        for (int i = 0; i < 1000; i++) {
            sendSleepRequest();
        }

        long endTime = System.currentTimeMillis();
        System.out.println("Sleep Performance: " + (endTime - startTime) + " milliseconds");
    }

    private static void sendSleepRequest() {
        // 模拟休眠请求耗时操作
        try {
            Thread.sleep(2);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

4.2 yield() 性能测试

public class YieldPerformanceTest {
    public static void main(String[] args) {
        long startTime = System.currentTimeMillis();

        for (int i = 0; i < 1000; i++) {
            sendYieldRequest();
        }

        long endTime = System.currentTimeMillis();
        System.out.println("Yield Performance: " + (endTime - startTime) + " milliseconds");
    }

    private static void sendYieldRequest() {
        // 模拟使用 yield() 的操作
        Thread.yield();
    }
}

通过以上性能测试，我们可以更清晰地了解在不同场景下 sleep() 和 yield() 的性能表现。

5. 总结

本教程深入研究了 sleep() 和 `

yield()` 方法的概念、用法，比较了它们在优先级、状态转换、异常处理和性能上的区别。通过详细的示例代码和性能测试，帮助初学者更好地理解这两个方法的使用场景和效果。