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)。
原文出处:https://juejin.cn/post/7087727478361292813
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