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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

1. 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。
2. 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。
3. 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。
4. 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

1. 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。
2. 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
   。
3. 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。
4. 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