Java如何实现延迟执行?

在Java中实现延时操作,常用Thread.sleep()方法暂停当前线程执行,如Thread.sleep(1000)暂停1秒;或使用TimeUnit类提供更可读的时间单位,TimeUnit.SECONDS.sleep(1),注意该方法会抛出InterruptedException`需捕获处理。

Thread.sleep():基础延时

原理
通过阻塞当前线程指定时间实现延时,精度受系统计时器和调度器影响(毫秒级)。
代码示例

Java如何实现延迟执行?

try {
    // 延时3秒(3000毫秒)
    Thread.sleep(3000);
    System.out.println("延时结束");
} catch (InterruptedException e) {
    // 必须处理中断异常
    Thread.currentThread().interrupt(); // 恢复中断状态
    System.out.println("线程被中断");
}

适用场景
简单单线程任务、测试代码。
注意事项

  • 会阻塞当前线程,不适用高并发场景。
  • 必须捕获InterruptedException,否则可能导致线程状态异常。

TimeUnit:可读性更高的延时

原理
基于Thread.sleep()的封装类,提供时间单位转换(纳秒/微秒/毫秒/秒等),提升代码可读性。
代码示例

import java.util.concurrent.TimeUnit;
try {
    TimeUnit.SECONDS.sleep(5); // 延时5秒
    System.out.println("5秒延时完成");
} catch (InterruptedException e) {
    Thread.currentThread().interrupt();
}

适用场景
需明确时间单位的场景(如秒级/分钟级延时)。
优势
避免手动单位换算(如MINUTES.toMillis(2))。


ScheduledExecutorService:异步精准调度

原理
使用线程池调度任务,支持单次或周期性延时,避免直接阻塞线程。
代码示例

Java如何实现延迟执行?

import java.util.concurrent.*;
ScheduledExecutorService scheduler = Executors.newScheduledThreadPool(1);
// 延时2秒后执行任务
scheduler.schedule(() -> {
    System.out.println("延时任务执行");
}, 2, TimeUnit.SECONDS);
// 关闭线程池(实际应用中需合理管理)
scheduler.shutdown();

适用场景
高并发定时任务、需要异步执行的延时操作。
优势

  • 线程复用,资源消耗低。
  • 支持异常处理(通过Future对象)。

TimerTimerTask:传统定时器

原理
通过Timer调度TimerTask任务实现延时。
代码示例

import java.util.Timer;
import java.util.TimerTask;
Timer timer = new Timer();
timer.schedule(new TimerTask() {
    @Override
    public void run() {
        System.out.println("延时1.5秒执行");
        timer.cancel(); // 终止定时器
    }
}, 1500); // 1500毫秒

适用场景
简单单次延时任务(如倒计时)。
缺点

  • 单个Timer线程阻塞会导致所有任务延迟。
  • Java 1.5+推荐改用ScheduledExecutorService

Object.wait():结合同步机制的延时

原理
在同步代码块中暂停线程,需通过notify()/notifyAll()唤醒。
代码示例

Java如何实现延迟执行?

synchronized (lockObject) {
    try {
        lockObject.wait(4000); // 延时4秒
        System.out.println("唤醒或超时后继续");
    } catch (InterruptedException e) {
        Thread.currentThread().interrupt();
    }
}

适用场景
多线程协作(如生产者-消费者模型)。
注意事项

  • 必须在synchronized代码块中使用。
  • 可被其他线程提前唤醒(需循环检查条件)。

选择建议与注意事项

  1. 精度要求
    • 高精度需求(如毫秒内):考虑System.nanoTime()循环检查(谨慎使用,占用CPU)。
    • 普通精度:Thread.sleep()TimeUnit足够。
  2. 并发性能
    • 避免在主线程或UI线程中使用阻塞方法(如sleep())。
    • 多任务调度优先选ScheduledExecutorService
  3. 资源管理
    • 使用线程池后必须调用shutdown(),避免内存泄漏。
  4. 替代方案
    • Spring框架:@Scheduled注解实现声明式定时任务。
    • Quartz:复杂任务调度(分布式支持)。

引用说明: 参考Oracle官方文档

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