【JavaSE专栏81】线程休眠，一种暂停线程执行的方法

短命女 2023-10-14 21:07 17阅读 0赞

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> **作者简介**：3年JAVA全栈开发经验，专注JAVA技术、系统定制、远程指导，致力于企业数字化转型，CSDN学院、蓝桥云课认证讲师。  
> **主打方向**：Vue、SpringBoot、微信小程序

本文讲解了 Java 中线程休眠的语法和应用场景，并给出了样例代码。线程休眠是一种暂停线程执行的方法。当线程调用 Thread.sleep() 方法时，它会进入指定的时间段的休眠状态，暂停当前线程的执行，让出 CPU 资源给其他线程。

#### 目录 ####

*  一、什么是线程休眠
 *  二、线程什么情况下会休眠
 *  三、模拟线程休眠
 *  四、线程休眠的应用场景
 *  五、线程休眠面试题
 *  六、总结

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## 一、什么是线程休眠 ##

**线程休眠是一种暂停线程执行的方法，当线程调用 Thread.sleep() 方法时，它会进入指定的时间段的休眠状态，暂停当前线程的执行，让出CPU资源给其他线程**。

线程休眠有以下  4 4 4 个特点，请同学们认真学习。

1.  **休眠时间是以毫秒为单位的整数值**，表示线程暂停执行的时间长度。
2.  **休眠时间可以是正数、零或负数**。正数表示线程暂停执行的时间长度，零表示只是暂时让出 CPU 资源，然后重新进入可执行状态，负数表示线程休眠的时间长度没有限制。
3.  **当线程休眠的时间到达时，线程会重新进入可执行状态**，等待 CPU 调度执行。
4.  **在线程休眠期间，线程不会释放持有的任何锁**，所以在使用休眠时要注意可能引发的线程同步问题。

线程休眠的主要用途是在特定的时间间隔内实现线程的延迟执行，或者在某些情况下等待其他线程的操作完成。

例如，在游戏中，可以使用线程休眠来控制每个游戏循环的时间间隔。

在生产者-消费者模型中，可以使用线程休眠来调整生产者和消费者之间的速度差，以避免生产过快或消费过快。

> 在使用线程休眠时要注意合理选择休眠的时间长度，避免对系统资源和性能造成过大的影响。

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## 二、线程什么情况下会休眠 ##

线程在以下  4 4 4 种情况下会休眠，请同学们认真学习。

1.  **使用 Thread.sleep() 方法**：可以通过调用 `Thread.sleep()` 方法让线程休眠一段时间。这可以用于实现线程的延迟执行，或者在某些情况下等待其他线程的操作完成。
2.  **等待/通知机制**：线程可以调用 `Object` 的 `wait()` 方法让自己进入等待状态，直到其他线程通过 `notify()` 或 `notifyAll()` 方法唤醒它。在等待期间，线程会休眠并释放持有的锁。
3.  **I/O 操作阻塞**：当线程执行 **I/O 操作**（如读写文件、网络通信）时，如果遇到阻塞情况（如文件读写未完成或网络数据尚未到达），线程会暂停执行并进入休眠状态，直到阻塞解除。
4.  **同步方法或代码块**：当线程试图访问某个对象的同步方法或同步代码块时，如果该同步对象已经被其他线程占用，线程会进入阻塞状态并休眠，直到获取到同步对象的锁。

> **在线程休眠期间，线程会暂停执行，让出 CPU 资源给其他线程**，休眠时间可以是指定的时间长度，也可以是无限期休眠，在使用线程休眠时要注意合理选择休眠的时间长度，避免对系统资源和性能造成过大的影响。

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## 三、模拟线程休眠 ##

以下是一个使用 Java 模拟线程休眠的示例代码，请同学们复制到本地执行。

public class ThreadSleepExample {
        
        public static void main(String[] args) {
        
            // 创建一个线程
            Thread thread = new Thread(new MyRunnable());
            // 启动线程
            thread.start();
        }
    
        static class MyRunnable implements Runnable {
        
            @Override
            public void run() {
        
                try {
        
                    System.out.println("线程开始执行");
                    // 休眠3秒钟
                    Thread.sleep(3000);
                    System.out.println("线程休眠结束");
                } catch (InterruptedException e) {
        
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }
    }

在上面的代码中，我们创建了一个实现 `Runnable` 接口的内部类 `MyRunnable` 来表示要执行的线程任务。

在 `run()` 方法中，我们使用 `Thread.sleep(3000)` 来让线程休眠  3 3 3 秒钟。当线程启动后，它会输出 `线程开始执行`，然后休眠  3 3 3 秒钟，最后输出 `线程休眠结束`。

> 在调用 `Thread.sleep()` 方法时，需要处理可能的 `InterruptedException` 异常。这是因为线程在休眠期间可能会被中断，如果发生中断，就会抛出该异常。

执行上述代码，同学们会看到线程在休眠期间暂停执行，然后在休眠结束后继续执行后续操作。

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## 四、线程休眠的应用场景 ##

线程休眠的应用场景包括但不限于以下  5 5 5 个方面，请同学们认真学习。

1.  **实现定时任务**：线程休眠可以用于实现定时任务的执行。通过在任务执行的适当位置调用 `Thread.sleep()` 方法，可以让线程在指定的时间间隔内暂停执行，从而实现定时的效果。
2.  **控制任务执行顺序**：在线程间需要控制任务的执行顺序时，可以使用线程休眠来调整任务的执行时间，通过让某个线程休眠一段时间，可以控制其他线程的执行先后顺序。
3.  **模拟并发场景**：线程休眠可以用于模拟并发场景，例如在并发测试中，可以让多个线程同时启动，并在适当位置调用 `Thread.sleep()` 方法，模拟线程间的并发执行。
4.  **节流控制**：在线程间需要控制某个资源的访问速度时，可以使用线程休眠来进行节流控制，通过在每次访问资源之后调用 `Thread.sleep()` 方法，可以限制访问速度，避免资源过快被消耗完。
5.  **优化资源利用**：当线程没有任务可以执行时，可以让线程休眠一段时间，以减少 CPU 资源的占用，这样可以优化系统的资源利用，避免不必要的资源浪费。

> 在使用线程休眠时要合理选择休眠的时间长度，避免过长或过短的休眠时间对系统性能造成不良影响，同时也要注意处理可能的 `InterruptedException` 异常，以确保线程能够正确地响应中断信号。

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## 五、线程休眠面试题 ##

> 一、如何使一个线程休眠一段时间？

答：可以使用 `Thread` 类的 `sleep()` 方法来使线程休眠。`sleep()` 方法接受一个以毫秒为单位的时间参数，控制线程的休眠时间。

> 二、sleep() 方法和 wait() 方法有什么区别？

答：`sleep()` 方法属于 `Thread` 类，用于使线程休眠一段时间，不会释放锁。`wait()` 方法属于 `Object` 类，用于使线程等待，会释放锁。

> 三、线程休眠期间可以被中断吗？

答：是的，当一个线程正在休眠期间，其他线程可以调用该线程的 `interrupt()` 方法来中断它，此时会抛出一个 `InterruptedException` 异常。

> 四、为什么在调用 sleep() 方法时需要处理 InterruptedException 异常？

答：调用 `sleep()` 方法可能会抛出 `InterruptedException` 异常，这是因为线程在休眠期间可能被中断，为了正确处理中断信号，需要捕获并处理该异常。

> 五、为什么要在休眠期间释放锁？

答：当线程在执行同步方法或同步代码块时，因为持有了锁，其他线程无法访问该同步对象。

如果线程在休眠期间不释放锁，其他线程就无法获得锁执行相应的操作，可能导致死锁问题。

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## 六、总结 ##

本文讲解了 Java 中线程休眠的语法和应用场景，并给出了样例代码，在下一篇博客中，将讲解 Java 线程中断的问题。

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