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【JavaSE专栏81】线程休眠,一种暂停线程执行的方法

2023-08-25 17:14

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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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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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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 Objectwait() 方法让自己进入等待状态,直到其他线程通过 notify()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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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。

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。


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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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。


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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来源地址:https://blog.csdn.net/qq_41464123/article/details/132323771

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