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Java线程休眠的5种方法

前言:

在 Java 中,让线程休眠的方法有很多,这些方法大致可以分为两类,一类是设置时间,在一段时间后自动唤醒,而另一个类是提供了一对休眠和唤醒的方法,在线程休眠之后,可以在任意时间对线程进行唤醒。

PS:休眠是指让某个线程暂停执行(进入等待状态),唤醒指的是让某个暂停的线程继续执行。

线程休眠的方法有以下 5 个:

Thread.sleep TimeUnit wait Condition LockSupport

其中 sleep 和 TimeUnit 是让线程休眠一段时间后自动唤醒,而 wait、Condition、LockSupport 提供了一对休眠和唤醒线程的方法,可以实现任意时刻唤醒某个线程。

 

方法1:Thread.sleep

Thread.sleep 方法来自于 Thread 类,它是一个 native 本地方法,其实现源码如下:

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

Thread.sleep 方法需要传递一个 long 类型的毫秒数,表示 n 毫秒之后自动唤醒 , 它的基础用法如下:

Thread t1 = new Thread() {
  @Override
  public void run() {
      System.out.println("线程执行:" + LocalDateTime.now());
      try {
          Thread.sleep(1000);
      } catch (InterruptedException e) {
          e.printStackTrace();
      }
      System.out.println("线程结束:" + LocalDateTime.now());
  }
};
t1.start();

以上程序的执行结果如下图所示:

 

方法2:TimeUnit

sleep 方法因为要传递一个毫秒类型的参数,因此在设置大一点的时间时比较麻烦,比如设置 1 小时或 1 天时,此时我们就可以使用 TimeUnit 来替代 sleep 方法实现休眠。 TimeUnit 的功能和 sleep 一样,让线程休眠 N 个单位时间之后自动唤醒 , 它的基础用法如下:

Thread t1 = new Thread() {
  @Override
  public void run() {
      System.out.println("线程执行:" + 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("线程结束:" + LocalDateTime.now());
  }
};
t1.start();

以上程序的执行结果如下图所示:

当我们查看 TimeUnit 源码时就会发现,它的底层是基于 Thread.sleep 方法实现的,其实现源码如下:

 

方法3:wait

wait/notify/notifyAll 都来自于 Object 类, 其中:

wait() / wait(long timeout): 表示让当前线程进入休眠状态。 notify(): 唤醒当前对象上的一个休眠线程。 notifyAll(): 唤醒当前对象上的所有休眠线程。

其中 wait() 方法表示让当前线程无限期等待下去,直到遇到 notify/notifyAll 方法时才会被唤醒,而 wait(long timeout) 表示接收一个 long 类型的超时时间,如果没有遇到 notify/notifyAll 会在 long 毫秒之后自动唤醒,如果遇到了 notify/notifyAll 方法会立即被唤醒。 它的基础用法如下:

Object lock = new Object();
new Thread(() -> {
  synchronized (lock) {
      try {
          // 让当前线程休眠
          lock.wait();
      } catch (InterruptedException e) {
          e.printStackTrace();
      }
  }
}).start();
synchronized (lock) {
  lock.notify(); // 唤醒当前对象上一个休眠线程
  // lock.notifyAll(); // 唤醒当前对象上所有休眠的线程
}

需要注意的是 wait/notify/notifyAll 在使用时必须要配合 synchronized 一起使用,否则程序执行会报错。

 

方法4:Condition

Condition 作为 wait 的升级版,它提供的常用方法有以下几个:

await(): 让当前线程进入等待状态,直到被通知(signal)或者被中断时才会继续执行。 awaitUninterruptibly(): 让当前线程进入等待状态,直到被通知才会被唤醒,它对线程的中断通知不做响应。 await(long time, TimeUnit unit) :在 await() 方法的基础上添加了超时时间,如果过了超时时间还没有遇到唤醒方法则会自动唤醒并恢复执行。 awaitUntil(Date deadline): 让当前线程进入等待状态,如果没有遇到唤醒方法也会在设置的时间之后自动唤醒。 signal(): 唤醒一个等待在 Condition 上的线程。 signalAll(): 唤醒等待在 Condition 上所有的线程。

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 {
      // 创建锁
      final Lock lock = new ReentrantLock();
      // 创建 Condition
      final Condition condition = lock.newCondition();
      new Thread(() -> {
          System.out.println("线程执行:" + LocalDateTime.now());
          lock.lock(); // 得到锁
          try {
              // 休眠线程
              condition.await();
          } catch (InterruptedException e) {
              e.printStackTrace();
          } finally {
              lock.unlock(); // 释放锁
          }
          System.out.println("线程结束:" + LocalDateTime.now());
      }).start();
      Thread.sleep(1000);
      lock.lock(); // 得到锁
      try {
          // 唤醒线程
          condition.signal();
      } finally {
          lock.unlock(); // 释放锁
      }
  }
}

相比于 wait 方法,Condition 对象更加灵活,因为它可以在一把锁上定义多个 Condition 对象进行使用,

如下代码所示:

 // 创建锁
final Lock lock = new ReentrantLock();
// 创建 Condition 1
final Condition condition = lock.newCondition();
// 创建 Condition 2
final Condition condition2 = lock.newCondition();
// ......

 

方法5:LockSupport

LockSupport 是更加底层的操作线程休眠和唤醒的对象, 它提供了两个常用的方法:

LockSupport.park(): 休眠当前线程。 LockSupport.unpark(Thread thread): 唤醒一个指定的线程。

它的基础用法如下:

Thread t1 = new Thread(() -> {
  System.out.println("线程1休眠");
  LockSupport.park(); // 休眠线程
  System.out.println("线程1执行结束");
}, "线程1");
t1.start();

Thread t2 = new Thread(() -> {
  System.out.println("线程2休眠");
  LockSupport.park(); // 休眠线程
  System.out.println("线程2执行结束");
}, "线程2");
t2.start();

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

以上程序的执行结果如下图所示:

 

总结

Thread.sleep 和 TimeUnit 是让线程休眠并在一段时间后自动唤醒,而 wait、Condition、LockSupport 提供了休眠和唤醒线程的方法,其中 Condition 为 wait 方法的升级版,而 LockSupport 是更底层的让线程休眠和唤醒的方法,它可以实现唤醒某个指定的线程,这是其它方法所不具备的(功能)。

原文链接:https://juejin.cn/post/7087727478361292813

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