【JavaSE专栏81】线程休眠，一种暂停线程执行的方法-Toy模板网

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作者主页：Designer 小郑
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。

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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 $4$ 个特点，请同学们认真学习。

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。
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。
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。
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 $4$ 种情况下会休眠，请同学们认真学习。

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。
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。
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。
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 $3$ 秒钟。当线程启动后，它会输出 线程开始执行，然后休眠 $3$ 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。

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 $5$ 个方面，请同学们认真学习。

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。
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。
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。
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。
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。