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作者 | 磊哥
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來源 | Java面試真題解析(ID：aimianshi666)
轉(zhuǎn)載請(qǐng)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)：
- Thread.sleep
- TimeUnit
- wait
- Condition
- 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
}
}
}
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)。
文章題目：面試突擊：線程休眠的方法有幾種？
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