在Java多线程编程中,sleep()wait()阻塞(Block) 是三个容易混淆的概念。它们都涉及线程的暂停执行,但行为机制和用途截然不同。本文将通过代码示例解析它们的区别与联系。

1. 线程状态回顾

Java线程的生命周期包含以下状态(Thread.State):

  • NEW:新建未启动
  • RUNNABLE:可运行(包括运行中和就绪)
  • BLOCKED:等待监视器锁(同步阻塞)
  • WAITING:无限期等待
  • TIMED_WAITING:限时等待
  • TERMINATED:终止
2. sleep():主动暂停,不释放锁

作用:让当前线程休眠指定时间,不释放锁状态:进入TIMED_WAITING唤醒条件:时间结束、被中断(InterruptedException)。 示例

synchronized (lock) {
    System.out.println("Thread sleeping for 2s, holds lock");
    Thread.sleep(2000); // 休眠时不释放lock
    System.out.println("Thread awakes, still holds lock");
}

3. wait():释放锁,等待唤醒

作用:在同步块中释放锁,让线程等待。 状态WAITING(无参)或TIMED_WAITING(带超时)。 唤醒条件

  • 其他线程调用notify()/notifyAll()
  • 超时时间到(若设定了超时)
  • 被中断(InterruptedException

示例

synchronized (lock) {
    System.out.println("Thread releases lock via wait()");
    lock.wait(); // 释放锁,进入等待
    System.out.println("Thread re-acquires lock after notify");
}

4. Blocked:竞争锁失败

触发条件:线程试图获取已被其他线程持有的锁。 状态BLOCKED唤醒条件:锁被释放时,系统自动调度竞争。 示例

// 线程A
synchronized (lock) {
    Thread.sleep(3000); // 持有锁3秒
}

// 线程B
synchronized (lock) { // 若线程A未释放锁,线程B在此阻塞(BLOCKED)
    System.out.println("Thread B acquired lock");
}

5. 三者的核心区别
特性 sleep() wait() Blocked
所属类 Thread Object 系统自动触发
锁行为 不释放锁 释放锁 因未获锁而阻塞
调用条件 任意场景 必须在同步块中 竞争同步锁失败
状态 TIMED_WAITING WAITING/TIMED_WAITING BLOCKED
唤醒方式 超时或中断 notify()或超时或中断 锁可用时由系统分配
是否需要同步 不需要 必须在synchronized
6. 联系与协作
  • wait() 与 notify():经典的生产者-消费者模式中,生产者wait()释放锁,消费者notify()唤醒生产者。
  • sleep() 与 锁竞争:若sleep()的线程持有锁,其他线程会因竞争失败进入BLOCKED状态。
  • 中断响应:三者均可被interrupt()中断,抛出InterruptedException

协作示例

public class WaitSleepDemo {
    static final Object lock = new Object();

    public static void main(String[] args) {
        new Thread(() -> {
            synchronized (lock) {
                try {
                    System.out.println("Thread1: Waiting for notify...");
                    lock.wait(); // 释放锁等待
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }).start();

        new Thread(() -> {
            synchronized (lock) {
                System.out.println("Thread2: Sleeping 1s (holds lock)");
                try {
                    Thread.sleep(1000);
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
                lock.notify(); // 唤醒等待线程
                System.out.println("Thread2: Notified!");
            }
        }).start();
    }
}

输出

Thread1: Waiting for notify...
Thread2: Sleeping 1s (holds lock)
Thread2: Notified!
Thread1: Resumed after notify

7. 总结
  • 何时用 sleep():需要暂停线程但不影响锁持有(如定时任务)。
  • 何时用 wait():需释放锁并等待条件满足(如线程协作)。
  • 理解 BLOCKED:这是被动状态,由锁竞争失败触发。

避免混淆的关键:

🔒 sleep()是“抱着锁睡觉”,wait()是“放开锁等人喊醒”,BLOCKED是“抢锁失败等开门”。

掌握这些区别能帮助开发者写出高效、安全的多线程代码,避免死锁和资源竞争问题!

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