Jacob Stopak 2025-03-26
1. 引言
在 Java 程序中，为操作添加延迟或暂停是一种相对常见的需求。这在控制任务节奏、或等待其他任务完成后再继续执行时非常有用。
本教程将介绍两种在 Java 中实现延迟的方法。
2. 基于线程（Thread）的方法
当 Java 程序运行时，它会在主机上启动一个进程。该进程至少包含一个线程——主线程（main thread），程序就在这个线程中运行。此外，Java 支持多线程，允许应用程序创建新的线程，这些线程可以与主线程并行（或异步）运行。
2.1 使用 Thread.sleep
在 Java 中快速实现暂停的一种简单方法是让当前线程“休眠”一段指定的时间。这可以通过 Thread.sleep(milliseconds) 实现：
try {
Thread.sleep(secondsToSleep * 1000);
} catch (InterruptedException ie) {
Thread.currentThread().interrupt();
}
建议将 sleep 方法包裹在 try/catch 块中，以防其他线程中断正在休眠的线程。在这种情况下，我们捕获 InterruptedException 并显式地中断当前线程，以便稍后能被正确处理。这在多线程程序中尤为重要，但在单线程程序中也属于良好实践，以防将来添加其他线程。
2.2 使用 TimeUnit.sleep
为了提高代码可读性，我们可以使用 TimeUnit.XXX.sleep(y)，其中 XXX 是时间单位（如 SECONDS、MINUTES 等），y 是要休眠的单位数量。该方法底层仍使用 Thread.sleep。以下是 TimeUnit 的用法示例：
try {
TimeUnit.SECONDS.sleep(secondsToSleep);
} catch (InterruptedException ie) {
Thread.currentThread().interrupt();
}
然而，使用这些基于线程的方法存在一些缺点：
- 休眠时间并不完全精确，尤其是在使用毫秒或纳秒等较小时间单位时；
- 在循环中使用
sleep时，由于每次循环中其他代码的执行时间不同，会导致休眠时间产生轻微“漂移”（drift），经过多次迭代后，整体执行时间可能变得不准确。
3. 基于 ExecutorService 的方法
Java 提供了 ScheduledExecutorService 接口，这是一种更健壮且精确的解决方案。该接口可以安排代码在指定延迟后执行一次，或以固定时间间隔重复执行。
要延迟执行某段代码一次，可以使用 schedule 方法：
ScheduledExecutorService executorService = Executors.newSingleThreadScheduledExecutor();
executorService.schedule(Classname::someTask, delayInSeconds, TimeUnit.SECONDS);
其中 Classname::someTask 指定了延迟后要执行的方法：
someTask是要执行的方法名；Classname是包含该方法的类名。
若要以固定时间间隔重复执行任务，可使用 scheduleAtFixedRate 方法：
ScheduledExecutorService executorService = Executors.newSingleThreadScheduledExecutor();
executorService.scheduleAtFixedRate(Classname::someTask, 0, delayInSeconds, TimeUnit.SECONDS);
上述代码会反复调用 someTask 方法，并在每次调用之间暂停 delayInSeconds 秒。
除了提供更灵活的定时选项外，ScheduledExecutorService 还能提供更精确的时间间隔，因为它能有效避免因代码执行时间波动导致的“漂移”问题。
4. 结论
本文介绍了在 Java 程序中创建延迟的两种方法：
- 使用
Thread.sleep或TimeUnit.sleep实现简单但精度较低的延迟； - 使用
ScheduledExecutorService实现更精确、功能更丰富的定时任务调度。
根据具体需求选择合适的方法，可以有效提升程序的可靠性和可维护性。