Java延时详解

一、Thread.sleep()方法

Java中实现延时操作的一种方法是使用Thread.sleep()方法。该方法接受一个以毫秒表示的时间参数，使当前线程暂停执行指定的毫秒数。

try{
  Thread.sleep(1000); //暂停1秒
}catch(InterruptedException e){
  e.printStackTrace();
}

在以上示例中，我们使用try-catch语句捕获InterruptedException异常。该异常发生时，可以通过重新中断线程或抛出异常来终止线程。

但是，Thread.sleep()方法可能会与其他线程共享CPU，而且不能保证准确的时间停顿。因此，我们可以使用更高级的延时方法。

二、ScheduledExecutorService延时方法

Java中一个更优雅的延时方法是使用ScheduledExecutorService。该方法使用线程池来进行计划执行操作，使其更加灵活和可控。ScheduledExecutorService中有多种方法来执行延时任务：

使用schedule()方法来延时一次性任务：

ScheduledExecutorService executor = Executors.newSingleThreadScheduledExecutor();
executor.schedule(new Runnable() {
  public void run() {
    System.out.println("延时1秒钟后执行");
  }
}, 1, TimeUnit.SECONDS);

使用scheduleAtFixedRate()方法重复执行任务，每个任务的执行时间间隔相等：

ScheduledExecutorService executor = Executors.newSingleThreadScheduledExecutor();
executor.scheduleAtFixedRate(new Runnable() {
  public void run() {
    System.out.println("每隔1秒钟执行一次");
  }
}, 0, 1, TimeUnit.SECONDS);

使用scheduleWithFixedDelay()方法重复执行任务，每个任务的执行时间间隔是上一个任务完成后的固定时间间隔：

ScheduledExecutorService executor = Executors.newSingleThreadScheduledExecutor();
executor.scheduleWithFixedDelay(new Runnable() {
  public void run() {
    System.out.println("每个任务执行完成后，间隔1秒后再执行下一个任务");
  }
}, 0, 1, TimeUnit.SECONDS);

以上三种方法均需要创建ScheduledExecutorService对象，并使用相应的方法执行任务。尤其需要注意的是，在完成操作后必须关闭该对象，否则该线程池会一直工作，从而影响系统性能。

三、CountDownLatch延时方法

Java中另一个优秀的延时方法是使用CountDownLatch。该工具类可以让一个线程等待一个或多个其他线程完成它的工作，计数器的值必须为0才能唤醒等待线程。

我们可以使用CountDownLatch实现一次性延时操作：

CountDownLatch latch = new CountDownLatch(1);
try{
  latch.await(1, TimeUnit.SECONDS);
}catch(InterruptedException e){
  e.printStackTrace();
}

在以上示例中，我们创建了一个计数为1的CountDownLatch对象，并在等待时间内等待线程完成。一旦计数达到0，等待线程就会被唤醒并继续执行。

四、FutureTask延时方法

Java中还有一个可用于延时操作的类是FutureTask。该类是一个可取消的异步计算，它包含了一些执行结果或异常，并可以允许取消操作。

FutureTask可以配合ThreadPoolExecutor使用，执行一个异步计算并在计算完成后返回计算结果。

为了实现延时操作，我们可以在FutureTask中使用Thread.sleep()方法阻塞当前线程：

FutureTask futureTask = new FutureTask(new Callable() {
  public String call() throws Exception{
    Thread.sleep(5000); //延时5秒
    return "延时5秒钟返回结果";
  }
});
new Thread(futureTask).start();
String result = futureTask.get(); //阻塞等待计算结果
System.out.println(result);

以上示例中，我们使用Callable接口创建了一个FutureTask对象，并在其中使用Thread.sleep()方法延时5秒钟。线程启动后，FutureTask将在后台执行该计算，并在计算完成后返回结果。

五、TimerTask延时方法

Java中还可以使用TimerTask进行定时调度，实现延时的效果。TimerTask可以让一个线程按照指定的时间间隔执行相应的任务。

我们可以使用Timer和TimerTask两个类来配合实现延时操作：

Timer timer = new Timer();
timer.schedule(new TimerTask() {
  public void run() {
    System.out.println("5秒钟后执行");
  }
}, 5000);

以上示例中，我们使用Timer.schedule()方法指定一个延时5秒钟的任务，并执行它。

六、小结

Java中有多种实现延时操作的方法，如Thread.sleep()方法、ScheduledExecutorService、CountDownLatch、FutureTask和TimerTask。不同的操作场景需要选择不同的方法。使用Thread.sleep()方法可以很好地实现简单的延时操作，但对于高精度的时间停顿，ScheduledExecutorService更加适合；CountDownLatch适用于等待多个线程执行完毕后再执行某个操作；FutureTask和TimerTask可以实现异步计算和定时调度。通过选择合适的方法，我们可以更加有效地管理我们的线程和程序运行流程。