【揭秘】sleep()、wait()、park()三种休眠方式的终极对比

在Java中，线程休眠的三种方式包括Thread.sleep、Object.wait和LockSupport.park。Thread.sleep使线程在指定时间后进入休眠，状态为TIMEDWAITING，不会释放锁。Object.wait需在对象锁的保护下调用，会释放该对象的锁，使线程进入等待状态，可被notify或notifyAll唤醒。LockSupport.park使线程进入阻塞状态，不接受其他操作的中断，并允许更细粒度的控制。

对比分析

Thread.sleep() 方法

Thread.sleep() 是Java中非常常用的一个方法，用于使当前线程进入休眠状态，这个方法必须传入一个表示休眠时间的长整型参数，单位是毫秒，在休眠期间，线程将不会执行任何操作，也不会占用系统资源。当一个线程调用了 Thread.sleep() 方法后，该线程将进入休眠状态，直到休眠时间到达或者被其他线程中断，在休眠期间，线程将无法响应任何中断请求，也不会自动恢复执行，只有当休眠时间到了或者被其他线程中断后，线程才会重新进入就绪状态，等待 CPU 的调度。

通过 Thread.sleep() 方法进入休眠的线程不会释放持有的锁，这意味着，如果在持有锁的情况下调用 Thread.sleep() 方法，该线程将一直持有这个锁，直到休眠时间结束，因此，在使用 Thread.sleep() 方法时需要特别小心，避免造成死锁等问题。

Object.wait() 方法

java每个类都隐式的继承了Object类，因此每个类都可以调用自己的wait()方法，通过object.wait()方法也可以让线程进入休眠，wait()有3个重载方法，如下代码：

/**
 * @创建人 程序员古德 

 * @创建时间 2024/1/16 14:53 

 * @修改人 暂无 

 * @修改时间 暂无 

 * @版本历史 暂无 

 */
public final void wait() throws InterruptedException;
public final native void wait(long timeout) throws InterruptedException;
public final native void wait(long timeout) throws InterruptedException;

wait() 方法需要在一个同步块或同步方法中被调用，这是因为 wait() 方法会释放对象锁，使得其他线程可以进入同步块或同步方法，获取该对象的锁并执行，如果不在同步块或同步方法中调用 wait()，将会抛出 IllegalMonitorStateException 异常。当一个线程调用了对象的 wait() 方法后，该线程将会进入等待状态，直到其他线程调用了该对象的 notify() 或 notifyAll() 方法，在这期间，该线程会释放对象锁，使得其他线程可以获取该对象的锁并执行。

使用 wait() 方法让线程进入休眠时，无论是否传入了 timeout 参数，线程的状态都将是 WAITING 状态，这与 Thread.sleep() 方法不同，Thread.sleep() 方法在传入 timeout 参数时，线程的状态是 TIMED_WAITING。

当线程处于等待状态时，不能强制将其唤醒，只能等待其他线程调用该对象的 notify() 或 notifyAll() 方法。

Object.wait() 方法是一种让线程进入休眠的机制，其工作原理是释放对象锁，使得其他线程可以获取该对象的锁并执行，使用时需要注意必须在同步块或同步方法中调用，并且只能被 notify() 或 notifyAll() 方法唤醒。

LockSupport.park() 方法

LockSupport.park() 方法提供了一种使线程进入休眠或阻塞的机制，该方法利用了二元信号量的概念，实现线程的阻塞与唤醒，它的底层也是调用了Unsafe类的park方法，如下代码：

/**
 * @创建人 程序员古德 

 * @创建时间 2024/1/16 15:10 

 * @修改人 暂无 

 * @修改时间 暂无 

 * @版本历史 暂无 

 */
//Unsafe.java类
//唤醒指定的线程
public native void unpark(Thread jthread);
//isAbsolute表示后面的时间是绝对时间还是相对时间，time表示时间，time=0表示无限阻塞下去
public native void park(boolean isAbsolute, long time);

调用park方法时，还允许设置一个blocker对象，主要用来给监视工具和诊断工具确定线程受阻塞的原因，调用park方法进入休眠后，线程状态为WAITING。

实现原理

LockSupport.park() 方法通过二元信号量实现线程的阻塞，二元信号量是一种同步工具，用于控制多个线程对共享资源的访问，在 LockSupport 中，这个二元信号量可以视为一个“许可证”，当线程调用 park() 方法时，它试图获取这个“许可证”，如果“许可证”已经被其他线程持有，当前线程将无法获取到“许可证”，进而进入休眠状态，直到有线程释放（unpark）该“许可证”。

这个“许可证”是有限的，也就是说，最多只有一个线程可以持有它，无论有多少个线程调用 unpark() 方法，也最多只有一个线程能够获得“许可证”，并解除阻塞状态

和wait的不同

与 Thread.sleep() 和 Object.wait() 方法相比，LockSupport.park() 方法具有一些独特的特性，Thread.sleep() 方法需要指定一个休眠的时间，而 LockSupport.park() 方法则允许无限期的阻塞，直到被其他线程唤醒；LockSupport.park() 方法允许设置一个 blocker 对象，这为诊断工具和监视工具提供了方便，可以帮助确定线程受阻塞的原因；LockSupport.park() 方法不会抛出受检查异常，因此调用者不需要处理 InterruptedException，另外，和wait方法不同，执行park进入休眠后并不会释放持有的锁。

对中断的处理

park方法不会抛出InterruptedException，但是它也会响应中断。当外部线程对阻塞线程调用interrupt方法时，park阻塞的线程也会立刻返回，如下代码：

/**
 * @创建人 程序员古德 

 * @创建时间 2024/1/16 15:10 

 * @修改人 暂无 

 * @修改时间 暂无 

 * @版本历史 暂无 

 */
Thread parkThread = new Thread(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                System.out.println("park begin");

                //等待获取许可
                LockSupport.park();
                //输出thread over.true
                System.out.println("thread over." + Thread.currentThread().isInterrupted());

            }
        });
        parkThread.start();

        Thread.sleep(2000);
        // 中断线程
        parkThread.interrupt();

        System.out.println("main over");

上面的demo最终会输出：

park begin
main over
thread over.true

因park进入休眠的线程收到中断通知后也会立刻返回，并且可以手动通过Thread.currentThread().isInterrupted()获取到中断位。

核心总结

LockSupport.park() 方法提供了一种灵活的线程阻塞机制，但在使用时仍需谨慎，由于 park() 方法会使线程进入阻塞状态，因此必须确保在合适的时候调用 unpark() 方法来唤醒线程，否则，如果长时间没有唤醒线程，可能会导致死锁或资源占用问题，如果一个线程在持有锁的情况下调用 park() 方法，必须谨慎处理，因为这可能会引起死锁。