并发系列之「初探sleep()函数」

Thread 类中有一个静态的sleep方法，当一个执行中的线程调用了Thread的sleep方法后，调用sleep的线程会暂时让出指定时间的执行权，也就是在这期间不参与CPU的调度，但是该线程所拥有的监视器资源，比如锁还是持有不让出的。

指定的睡眠时间到了后该函数会正常返回，线程就处于就绪状态，然后参与CPU的调度，获取到CPU资源后就可以继续运行了。

如果在睡眠期间其他线程调用了该线程的interrupt()方法中断了该线程，则该线程会在调用sleep方法的地方抛出InterruptedException异常而返回。

下面举一个例子来说明，线程在睡眠时拥有的监视器资源不会被释放：

java">/**
 * @Author Hory
 * @Date 2020/10/19
 */
public class SleepTest {

    private static final Lock lock = new ReentrantLock();

    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        Thread threadA = new Thread(new Runnable(){
            public void run(){
                lock.lock(); // 获取独占锁
                try{
                    System.out.println("child threadA is in sleep");
                    Thread.sleep(2000);
                    System.out.println("child threadA is awaked");
                }catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }finally {
                    lock.unlock(); // 释放锁
                }
            }
        });

        Thread threadB = new Thread(new Runnable(){
            public void run(){
                lock.lock(); // 获取独占锁
                try{
                    System.out.println("child threadB is in sleep");
                    Thread.sleep(2000);
                    System.out.println("child threadB is awaked");
                }catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }finally {
                    lock.unlock(); // 释放锁
                }
            }
        });

        // 启动线程
        threadA.start();
        threadB.start();
    }
}

运行结果：

java">child threadA is in sleep
child threadA is awaked
child threadB is in sleep
child threadB is awaked

如上代码首先创建了一个独占锁，然后创建了两个线程，每个线程在内部先获取锁，然后睡眠，睡眠结束后会释放锁。无论执行多少遍上面的代码都是线程A先输出或者线程B先输出，不会出现线程A和线程B交叉输出的情况。

从执行结果来看，这里线程A先获取了锁，那么线程A会先输出一行，然后调用sleep方法让自己睡眠2s，在线程A睡眠的这2s内那个独占锁lock还是线程A自己持有，线程B会一直阻塞直到线程A醒来后执行unlock释放锁。

下面再来看一下，当一个线程处于睡眠状态时，如果另外一个线程中断了它，会不会在调用sleep方法处抛出异常：

java">/**
 * @Author Hory
 * @Date 2020/10/19
 */
public class SleepTest1 {
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        Thread thread = new Thread(new Runnable(){
            public void run(){
                try{
                    System.out.println("child thread is in sleep");
                    Thread.sleep(10000);
                    System.out.println("child thread is awaked");
                }catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }finally {

                }
            }
        });

        thread.start();
        Thread.sleep(2000); // 主线程睡眠2秒
        thread.interrupt(); // 在主线程内调用子线程的interrupt()终端子线程
    }
}

运行结果：

java">child thread is in sleep
java.lang.InterruptedException: sleep interrupted
	at java.lang.Thread.sleep(Native Method)
	at testThread.SleepTest1$1.run(SleepTest1.java:13)
	at java.lang.Thread.run(Thread.java:748)

如上所示，主线程睡眠2秒，让子线程先运行，子线程在睡眠期间，主线程中断了它，所以子线程在调用sleep方法处抛出了InterruptedException异常。另外需要注意的是，如果在调用Thread.sleep(long millis)时为millis参数传递了一个负数，则会抛出IllegalArgumentException异常，如下所示：

java">Exception in thread "main" java.lang.IllegalArgumentException: timeout value is negative
	at java.lang.Thread.sleep(Native Method)
	at testThread.SleepTest1.main(SleepTest1.java:24)