面试突击40：线程休眠的方法有几种？
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）。
是非审之于己，毁誉听之于人，得失安之于数。
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