深入理解 Java 并发：Thread.sleep() 与线程状态流转#

在 Java 并发编程中，控制线程的执行节奏是基础且重要的技能。

1. 什么是 Thread.sleep()？#

Thread.sleep(long millis) 是 Thread 类的静态方法。它的主要作用是：

暂停执行：让当前正在执行的线程暂停一段指定的时间。
不释放锁：这是它最关键的特性。如果当前线程持有了某个对象的锁，在睡觉（sleep）的过程中，它不会释放这个锁，其他线程依然无法访问该锁保护的资源。
状态变化：它会让线程从 RUNNABLE 状态变为 TIMED_WAITING（计时等待）状态。

2. 实战演示：代码重构#

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package demo;
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import java.util.concurrent.TimeUnit;
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public class SleepStateDemo {
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    public static void main(String[] args) {
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        // 1. 创建线程
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        Thread thread = new Thread(() -> {
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            try {
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                // 模拟耗时操作或等待，睡眠 3 秒
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                TimeUnit.SECONDS.sleep(3);
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            } catch (InterruptedException e) {
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                e.printStackTrace();
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            }
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        }, "customThread");
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        // 此时线程对象已创建，但尚未启动
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        System.out.println(thread.getName() + " state: " + thread.getState()); // 预期：NEW
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        // 2. 启动线程
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        thread.start();
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        // 启动后，线程通常处于 RUNNABLE 状态（取决于操作系统调度）
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        System.out.println(thread.getName() + " state: " + thread.getState()); // 预期：RUNNABLE
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        // 3. 主线程暂停，观察子线程状态
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        try {
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            // 主线程睡眠 100 毫秒，确保子线程有足够的时间开始执行并进入 sleep 状态
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            TimeUnit.MILLISECONDS.sleep(100);
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        } catch (InterruptedException e) {
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            e.printStackTrace();
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        }
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        // 子线程正在执行 sleep(3)，此时应处于计时等待状态
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        System.out.println(thread.getName() + " state: " + thread.getState()); // 预期：TIMED_WAITING
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    }
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}

运行结果解析#

执行上述代码，控制台将输出如下内容（这解释了你截图中看到的现象）：

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customThread state: NEW
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customThread state: RUNNABLE
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customThread state: TIMED_WAITING

状态流转图解：

NEW: new Thread(...) 被调用后，线程对象被创建，但还没调用 start()，此时就像一个还没通电的灯泡。
RUNNABLE: 调用 start() 后，线程进入可运行池。注意，Java 中的 RUNNABLE 涵盖了操作系统层面的 “Running”（正在跑）和 “Ready”（等待CPU调度）。
TIMED_WAITING: 当子线程执行到 TimeUnit.SECONDS.sleep(3) 时，它会主动交出 CPU 使用权，进入计时等待状态。主线程在等待了 100ms 后去查看它，正好抓到了它在 “睡觉” 的瞬间。

3. 关键知识点总结#

在面试或实际开发中，关于 sleep() 有几个核心细节需要注意：

3.1 sleep() vs wait() (高频面试题)#

这是最容易混淆的一点。虽然它们都能让线程暂停，但本质完全不同：

特性	Thread.sleep()	Object.wait()
所属类	Thread 类 (静态方法)	Object 类 (实例方法)
锁的释放	不释放锁 (抱着锁睡觉)	释放锁 (让出资源给别人)
使用场景	仅仅是让线程暂停执行	用于线程间的通信 (配合 notify)
唤醒方式	时间到了自动醒，或被 interrupt	需要 notify/notifyAll 或时间到

3.2 InterruptedException#

sleep 方法强制要求捕获 InterruptedException。这意味着当一个线程正在睡眠时，其他线程可以使用 thread.interrupt() 方法来 “叫醒” 它。被中断时，sleep 会抛出异常并清除中断标志位。

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package demo;
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import java.util.concurrent.TimeUnit;
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public class Demo1 {
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    public static void main(String[] args) {
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        Thread thread = new Thread(() -> {
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            try {
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                Thread.sleep(3000);
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            } catch (InterruptedException e) {
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                throw new RuntimeException(e);
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            }
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        },"customeThread");
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        System.out.println(thread.getName()+ " state: " + thread.getState());
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        thread.start();
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        System.out.println(thread.getName()+ " state: " + thread.getState());
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        try {
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            Thread.sleep(100);
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            // 打断会抛出异常
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            thread.interrupt();
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        } catch (InterruptedException e) {
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            throw new RuntimeException(e);
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        }
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        System.out.println(thread.getName() + " state: " + thread.getState());
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    }
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}

3.3 推荐使用 TimeUnit#

在 JDK 1.5 之后，强烈建议使用 TimeUnit 来替代直接调用 Thread.sleep。

Bad: Thread.sleep(180000) (这是多久？3分钟？还是30秒？)
Good: TimeUnit.MINUTES.sleep(3) (清晰明了)

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