線程休眠竟然有 5 種方法？

作者 | 磊哥

來源 | Java面試真題解析（ID：aimianshi666）

轉(zhuǎn)載請聯(lián)系授權(quán)（微信ID：GG_Stone）

在 Java 中，讓線程休眠的方法有很多，這些方法大致可以分為兩類，一類是設(shè)置時(shí)間，在一段時(shí)間后自動(dòng)喚醒，而另一個(gè)類是提供了一對(duì)休眠和喚醒的方法，在線程休眠之后，可以在任意時(shí)間對(duì)線程進(jìn)行喚醒。

PS：休眠是指讓某個(gè)線程暫停執(zhí)行（進(jìn)入等待狀態(tài)），喚醒指的是讓某個(gè)暫停的線程繼續(xù)執(zhí)行。

線程休眠的方法有以下 5 個(gè)：

1. Thread.sleep
2. TimeUnit
3. wait
4. Condition
5. LockSupport

其中 sleep 和 TimeUnit 是讓線程休眠一段時(shí)間后自動(dòng)喚醒，而 wait、Condition、LockSupport 提供了一對(duì)休眠和喚醒線程的方法，可以實(shí)現(xiàn)任意時(shí)刻喚醒某個(gè)線程。

方法1：Thread.sleep

Thread.sleep 方法來自于 Thread 類，它是一個(gè) native 本地方法，其實(shí)現(xiàn)源碼如下：

public?static?native?void?sleep(long?millis)?throws?InterruptedException;

Thread.sleep 方法需要傳遞一個(gè) long 類型的毫秒數(shù)，表示 n 毫秒之后自動(dòng)喚醒，它的基礎(chǔ)用法如下：

Thread?t1?=?new?Thread()?{
????@Override
????public?void?run()?{
????????System.out.println("線程執(zhí)行："?+?LocalDateTime.now());
????????try?{
????????????Thread.sleep(1000);
????????}?catch?(InterruptedException?e)?{
????????????e.printStackTrace();
????????}
????????System.out.println("線程結(jié)束："?+?LocalDateTime.now());
????}
};
t1.start();

以上程序的執(zhí)行結(jié)果如下圖所示：

方法2：TimeUnit

sleep 方法因?yàn)橐獋鬟f一個(gè)毫秒類型的參數(shù)，因此在設(shè)置大一點(diǎn)的時(shí)間時(shí)比較麻煩，比如設(shè)置 1 小時(shí)或 1 天時(shí)，此時(shí)我們就可以使用 TimeUnit 來替代 sleep 方法實(shí)現(xiàn)休眠。TimeUnit 的功能和 sleep 一樣，讓線程休眠 N 個(gè)單位時(shí)間之后自動(dòng)喚醒，它的基礎(chǔ)用法如下：

Thread?t1?=?new?Thread()?{
????@Override
????public?void?run()?{
????????System.out.println("線程執(zhí)行："?+?LocalDateTime.now());
????????try?{
????????????TimeUnit.SECONDS.sleep(1);?//?休眠?1s
????????????//TimeUnit.DAYS.sleep(1);?//?休眠?1?天
????????}?catch?(InterruptedException?e)?{
????????????e.printStackTrace();
????????}
????????System.out.println("線程結(jié)束："?+?LocalDateTime.now());
????}
};
t1.start();

以上程序的執(zhí)行結(jié)果如下圖所示：當(dāng)我們查看 TimeUnit 源碼時(shí)就會(huì)發(fā)現(xiàn)，它的底層是基于 Thread.sleep 方法實(shí)現(xiàn)的，其實(shí)現(xiàn)源碼如下：

方法3：wait

wait/notify/notifyAll 都來自于 Object 類，其中：

• wait() / wait(long timeout)：表示讓當(dāng)前線程進(jìn)入休眠狀態(tài)。
• notify()：喚醒當(dāng)前對(duì)象上的一個(gè)休眠線程。
• notifyAll()：喚醒當(dāng)前對(duì)象上的所有休眠線程。

其中 wait() 方法表示讓當(dāng)前線程無限期等待下去，直到遇到 notify/notifyAll 方法時(shí)才會(huì)被喚醒，而 wait(long timeout) 表示接收一個(gè) long 類型的超時(shí)時(shí)間，如果沒有遇到 notify/notifyAll 會(huì)在 long 毫秒之后自動(dòng)喚醒，如果遇到了 notify/notifyAll 方法會(huì)立即被喚醒。它的基礎(chǔ)用法如下：

Object?lock?=?new?Object();
new?Thread(()?->?{
????synchronized?(lock)?{
????????try?{
????????????//?讓當(dāng)前線程休眠
????????????lock.wait();
????????}?catch?(InterruptedException?e)?{
????????????e.printStackTrace();
????????}
????}
}).start();
synchronized?(lock)?{
????lock.notify();?//?喚醒當(dāng)前對(duì)象上一個(gè)休眠線程
????//?lock.notifyAll();?//?喚醒當(dāng)前對(duì)象上所有休眠的線程
}

需要注意的是 wait/notify/notifyAll 在使用時(shí)必須要配合 synchronized 一起使用，否則程序執(zhí)行會(huì)報(bào)錯(cuò)。

方法4：Condition

Condition 作為 wait 的升級(jí)版，它提供的常用方法有以下幾個(gè)：

• await()：讓當(dāng)前線程進(jìn)入等待狀態(tài)，直到被通知（signal）或者被中斷時(shí)才會(huì)繼續(xù)執(zhí)行。
• awaitUninterruptibly()：讓當(dāng)前線程進(jìn)入等待狀態(tài)，直到被通知才會(huì)被喚醒，它對(duì)線程的中斷通知不做響應(yīng)。
• await(long time, TimeUnit unit)：在 await() 方法的基礎(chǔ)上添加了超時(shí)時(shí)間，如果過了超時(shí)時(shí)間還沒有遇到喚醒方法則會(huì)自動(dòng)喚醒并恢復(fù)執(zhí)行。
• awaitUntil(Date deadline)：讓當(dāng)前線程進(jìn)入等待狀態(tài)，如果沒有遇到喚醒方法也會(huì)在設(shè)置的時(shí)間之后自動(dòng)喚醒。
• signal()：喚醒一個(gè)等待在 Condition 上的線程。
• signalAll()：喚醒等待在 Condition 上所有的線程。

它的基本用法如下：

import?java.time.LocalDateTime;
import?java.util.concurrent.locks.Condition;
import?java.util.concurrent.locks.Lock;
import?java.util.concurrent.locks.ReentrantLock;

public?class?ConditionExample?{
????public?static?void?main(String[]?args)?throws?InterruptedException?{
????????//?創(chuàng)建鎖
????????final?Lock?lock?=?new?ReentrantLock();
????????//?創(chuàng)建?Condition
????????final?Condition?condition?=?lock.newCondition();
????????new?Thread(()?->?{
????????????System.out.println("線程執(zhí)行："?+?LocalDateTime.now());
????????????lock.lock();?//?得到鎖
????????????try?{
????????????????//?休眠線程
????????????????condition.await();
????????????}?catch?(InterruptedException?e)?{
????????????????e.printStackTrace();
????????????}?finally?{
????????????????lock.unlock();?//?釋放鎖
????????????}
????????????System.out.println("線程結(jié)束："?+?LocalDateTime.now());
????????}).start();
????????Thread.sleep(1000);
????????lock.lock();?//?得到鎖
????????try?{
????????????//?喚醒線程
????????????condition.signal();
????????}?finally?{
????????????lock.unlock();?//?釋放鎖
????????}
????}
}

相比于 wait 方法，Condition 對(duì)象更加靈活，因?yàn)樗梢栽谝话焰i上定義多個(gè) Condition 對(duì)象進(jìn)行使用，如下代碼所示：

?//?創(chuàng)建鎖
final?Lock?lock?=?new?ReentrantLock();
//?創(chuàng)建?Condition?1
final?Condition?condition?=?lock.newCondition();
//?創(chuàng)建?Condition?2
final?Condition?condition2?=?lock.newCondition();
//?......

方法5：LockSupport

LockSupport 是更加底層的操作線程休眠和喚醒的對(duì)象，它提供了兩個(gè)常用的方法：

• LockSupport.park()：休眠當(dāng)前線程。
• LockSupport.unpark(Thread thread)：喚醒一個(gè)指定的線程。

它的基礎(chǔ)用法如下：

Thread?t1?=?new?Thread(()?->?{
????System.out.println("線程1休眠");
????LockSupport.park();?//?休眠線程
????System.out.println("線程1執(zhí)行結(jié)束");
},?"線程1");
t1.start();

Thread?t2?=?new?Thread(()?->?{
????System.out.println("線程2休眠");
????LockSupport.park();?//?休眠線程
????System.out.println("線程2執(zhí)行結(jié)束");
},?"線程2");
t2.start();

Thread?t3?=?new?Thread(()?->?{
????try?{
????????Thread.sleep(1000);
????}?catch?(InterruptedException?e)?{
????????e.printStackTrace();
????}
????System.out.println("喚醒線程1");
????LockSupport.unpark(t1);?//?喚醒線程1
},?"線程3");
t3.start();

以上程序的執(zhí)行結(jié)果如下圖所示：

總結(jié)

Thread.sleep 和 TimeUnit 是讓線程休眠并在一段時(shí)間后自動(dòng)喚醒，而 wait、Condition、LockSupport 提供了休眠和喚醒線程的方法，其中 Condition 為 wait 方法的升級(jí)版，而 LockSupport 是更底層的讓線程休眠和喚醒的方法，它可以實(shí)現(xiàn)喚醒某個(gè)指定的線程，這是其它方法所不具備的（功能）。

是非審之于己，毀譽(yù)聽之于人，得失安之于數(shù)。

公眾號(hào)：Java面試真題解析

面試合集：https://gitee.com/mydb/interview