Java 中 wait 和 sleep 的区别：从原理到实践全解析

前言

在 Java 多线程编程中，wait 和 sleep 是两位重量级角色。尽管它们都可以让线程暂停执行，但在实际使用中却有着天壤之别。很多人初学时对这两者感到困惑，甚至在面试中被考官“灵魂拷问”：“wait 和 sleep 有什么区别？”。今天，我们就从它们的原理、使用场景、常见误区等方面做一个详细的讲解。

一、基本概念

1. sleep 方法

Thread.sleep(long millis) 是 Java 提供的线程暂停工具，用于让当前线程休眠指定时间。

• 属于 Thread 类 的静态方法。
• 不需要依赖同步锁。
• 休眠时间结束后，线程会自动从阻塞状态变为可运行状态。

示例：

System.out.println("开始休眠");
Thread.sleep(2000); // 当前线程休眠 2 秒
System.out.println("休眠结束");

2. wait 方法

wait() 是 Object 类的实例方法，用于让当前线程进入等待状态，直到被唤醒。

• 属于 Object 类 的实例方法。
• 必须在 同步代码块或同步方法 中调用，否则会抛出 IllegalMonitorStateException。
• 等待的线程需要通过 notify() 或 notifyAll() 唤醒。

示例：

synchronized (lock) {
    System.out.println("线程进入等待状态");
    lock.wait(); // 线程释放锁，进入等待状态
    System.out.println("线程被唤醒");
}

二、核心区别

1. 所属类不同

2. 是否释放锁

解释：

• sleep 不会影响同步代码块中其他线程的执行，因为它只是让线程休眠，锁仍然被持有。
• wait 会主动释放锁，让其他线程有机会获取锁并执行。

3. 触发方式不同

4. 使用场景不同

三、实践解析

1. sleep 的使用场景：模拟延迟

在某些场景中，我们需要让线程暂停一段时间，例如定时任务或动画效果的实现。

示例：

public class SleepDemo {
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        System.out.println("倒计时开始：");
        for (int i = 5; i > 0; i--) {
            System.out.println(i);
            Thread.sleep(1000); // 每隔 1 秒打印一次
        }
        System.out.println("倒计时结束！");
    }
}

运行结果：

倒计时开始：
5
4
3
2
1
倒计时结束！

2. wait 的使用场景：线程间通信

在多线程编程中，wait 和 notify 是线程间通信的核心工具。例如，生产者-消费者模式中，生产者需要等待消费者处理完消息后继续生产。

示例：

public class WaitNotifyDemo {
    private static final Object lock = new Object();
    private static boolean condition = false;

    public static void main(String[] args) {
        Thread producer = new Thread(() -> {
            synchronized (lock) {
                System.out.println("生产者：准备生产数据");
                try {
                    Thread.sleep(2000);
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
                condition = true;
                System.out.println("生产者：数据已就绪，唤醒消费者");
                lock.notify();
            }
        });

        Thread consumer = new Thread(() -> {
            synchronized (lock) {
                while (!condition) {
                    try {
                        System.out.println("消费者：数据未就绪，进入等待");
                        lock.wait();
                    } catch (InterruptedException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                }
                System.out.println("消费者：数据已处理");
            }
        });

        consumer.start();
        producer.start();
    }
}

运行结果：

消费者：数据未就绪，进入等待
生产者：准备生产数据
生产者：数据已就绪，唤醒消费者
消费者：数据已处理

四、常见误区

1. 在非同步块中调用 wait

wait 方法必须在同步代码块或同步方法中调用，否则会抛出异常。

错误示例：

Object lock = new Object();
lock.wait(); // 会抛出 IllegalMonitorStateException

正确示例：

synchronized (lock) {
    lock.wait(); // 正常工作
}

2. 忘记调用 notify 或 notifyAll

使用 wait 后，必须确保在某个条件满足时调用 notify 或 notifyAll 唤醒线程，否则等待的线程将一直处于阻塞状态。

五、总结

记忆小贴士：

• 如果只是简单地让线程暂停一段时间，使用 sleep。
• 如果需要线程之间协作，等待某个条件时，使用 wait 搭配 notify。

掌握了 wait 和 sleep 的区别后，相信你在面对多线程开发时会更加得心应手！如果你还有其他疑问，欢迎留言讨论～ 😊