在计算机编程中，特别是在多线程或并发编程中，sleep 和 wait 是两个非常常见的函数，但它们有不同的用途和工作机制，这篇文章我们将详细地讨论 sleep 和 wait 的区别，包括它们的内部工作原理、应用场景以及详细的示例代码，以帮助更全面地理解它们。
sleep
工作机制：
- 暂停当前线程: sleep 方法暂停当前执行的线程一段指定的时间，时间结束后线程再恢复执行。
- 不会释放锁: 即使线程在 sleep 状态下持有锁，它也不会释放。它依然占用着该锁，其他线程无法获得该锁。
- 线程状态转换: sleep 方法会使线程从运行（RUNNING）状态转换为计时等待（TIMED_WAITING）状态。
- 静态方法: 它是 Thread 类的静态方法，调用时通过 Thread.sleep 访问。
应用场景：
- 限流: 控制任务执行的频率，防止线程过度占用CPU资源。
- 定时任务: 在某个循环中，定时执行某些任务。
示例代码：
public class SleepExample extends Thread {
public void run() {
try {
System.out.println("Thread going to sleep for 2 seconds.");
Thread.sleep(2000); // 睡眠 2 秒
System.out.println("Thread woke up after sleeping.");
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
public static void main(String[] args) {
SleepExample thread = new SleepExample();
thread.start();
}
}wait
工作机制：
- 释放锁并等待通知: wait 方法使当前线程等待，直到其他线程调用当前对象的 notify 或 notifyAll 方法。调用 wait 时，线程会释放它持有的锁。
- 必须在同步块或同步方法中使用: wait 方法必须在同步块或同步方法中调用，否则会抛出 IllegalMonitorStateException。
- 线程状态转换: wait 方法会使线程从运行（RUNNING）状态转换为等待（WAITING）状态。
- 对象方法: 它是 Object 类的方法，所以任何对象都可以调用。
应用场景：
- 线程间通信: 多个线程协同工作时，一个线程等待某个条件满足后，再被其他线程通知继续执行。
- 生产者-消费者模型: 经常用于实现生产者-消费者模式中的同步。
示例代码：
public class WaitNotifyExample {
private static final Object lock = new Object();
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
// 等待线程
Thread waitingThread = new Thread(() -> {
synchronized (lock) {
try {
System.out.println("Thread waiting for the lock to be released.");
lock.wait(); // 进入等待状态并释放锁
System.out.println("Thread resumed after lock released.");
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
});
// 通知线程
Thread notifyingThread = new Thread(() -> {
synchronized (lock) {
System.out.println("Notifying other threads.");
lock.notify(); // 通知其他等待该锁的线程
System.out.println("Notified waiting thread.");
}
});
waitingThread.start();
Thread.sleep(1000); // 确保 waitingThread 先持有锁并进入等待状态
notifyingThread.start();
}
}sleep 和 wait的对比
特性 | sleep | wait |
释放锁 | 否 | 是 |
需要在同步块或方法中 | 否 | 是 |
属于 | Thread 类 | Object 类 |
引发异常 | InterruptedException | InterruptedException 引发机制相同 |
作用范围 | 当前调用的线程 | 当前拥有锁的线程 |
线程状态改变 | 变为计时等待（TIMED_WAITING） | 变为等待（WAITING） |
典型应用场景 | 暂停线程的一段时间，用于控制节奏或定时操作 | 线程间通信，生产者-消费者模型等 |
总结
本文，我们分析了sleep 和 wait，sleep用于暂停当前线程一段指定时间，但仍保持锁，这常用来控制执行节奏或定时操作。wait使线程释放锁并进入等待状态，直到通过 notify/notifyAll 被唤醒，需在同步块中使用，适用于线程间通信如生产者-消费者模型。
