本文我准备用Java实现睡眠排序。睡眠排序由于其独有的排序方式，排序数字最好是非负整数，且最大值不要太大，否则算法会运行很久……非负小数其实也可以，但是排序后的相邻小数的差值不要太小，否则可能会出错，因为多线程的运行有其不确定性和延迟的可能……
虽然睡眠排序挺欢乐的，但是想写好一个睡眠排序也挺不容易的，涉及到多线程的设计、启动、运行，以及控制的方法，可以算是多线程编程的一次小小实战！本次睡眠排序，我用CountDownLatch类来控制多线程，Executors.newCachedThreadPool() 线程池运行多线程
具体的排序算法过程已经在注释里面了，大家可以复制代码到IDE里面，用DEBUG模式研究算法的过程：
import java.util.*;
import java.util.concurrent.CountDownLatch;
import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;
/**
* @author LiYang
* @ClassName SleepSort
* @Description 睡眠排序算法
* @date 2019/11/11 14:31
*/
public class SleepSort {
/**
* 睡眠者类，也就是睡眠排序操作多线程类，让当前线程睡眠排序数字
* 那么多秒……睡醒后，就将排序数放入List，完成当前数字的睡眠排序
*/
static class Sleeper implements Runnable {
//需要排序的数字之一，也就是睡多少秒
private int sleepSeconds;
//开始的倒数栅栏，用于控制大家一起开始睡
private CountDownLatch startLatch;
//结束的倒数栅栏，用于等大家都睡醒了，整理并返回排序结果
private CountDownLatch finishLatch;
//记录排序结果的List，需要是线程安全的
private List result;
/**
* 睡眠者类的构造方法，用构造传入参数
* @param sleepSeconds 排序数组中的数字之一，也就是睡多少秒
* @param startLatch 开始的倒数栅栏，用于控制大家一起开始睡
* @param finishLatch 结束的倒数栅栏，用于等大家都睡醒了，整理并返回排序结果
* @param result 记录排序结果的List，需要是线程安全的
*/
public Sleeper(int sleepSeconds, CountDownLatch startLatch, CountDownLatch finishLatch, List result){
this.sleepSeconds = sleepSeconds;
this.startLatch = startLatch;
this.finishLatch = finishLatch;
this.result = result;
}
/**
* 睡眠排序的实现方法
*/
@Override
public void run() {
try {
//start倒数栅栏阻塞，等待所有排序线程就绪
startLatch.await();
//所有排序线程都启动后，大家同一时间一起睡
//睡的秒数，就是排序的数字
Thread.sleep(sleepSeconds * 1000);
//睡醒后，将该排序数放入结果list
result.add(sleepSeconds);
//结束的倒数栅栏计数减一，以便于大家都睡醒并将结果放入List了
//主线程统一处理结果List，返回睡眠排序的有序结果
finishLatch.countDown();
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
/**
* 睡眠排序算法(SleepSort)
*
* 这个睡眠排序算法虽然挺欢乐的，但是实现该排序算法
* 也不简单，涉及到多线程的设计、启动、运行，以及控制
* 的方法，这里我用CountDownLatch类来控制多线程，
* Executors.newCachedThreadPool() 线程池运行多线程
*
* 注意：睡眠排序最好是非负整数，且最大值不要太大，
* 否则算法会运行很久……非负小数其实也可以，但是
* 排序后的相邻小数的差值不要太小，否则可能会出错，
* 因为多线程的运行有其不确定性和延迟的可能
* @param arr 待排序数组
* @return 运行睡眠排序后，排好序的结果
*/
public static int[] sleepSort(int[] arr){
//待返回的排好序的数组
int[] sorted = new int[arr.length];
try {
/**
* 用于统计排序结果的list，需要线程安全，可以选的线程安全List如下：
* 1、Vector：老牌线程安全list，内部操作方法全用synchronized修饰
* 2、CopyOnWriteArrayList：写时复制List，用原子操作更新内部数组，
* 写操作（如add()操作）的时候需要数组复制，适用于读多写少的场景
* 3、Collections.synchronizedList()：入参一个List的子类实例，返回
* 一个线程安全的List
*/
List result = Collections.synchronizedList(new ArrayList<>());
//开始的倒数栅栏，用以控制所有睡眠排序线程同时同步开始运行
CountDownLatch startLatch = new CountDownLatch(1);
//结束的倒数栅栏，用以阻塞睡眠排序结束的线程，等所有睡眠
//线程醒来，并加入自己的睡眠秒数后，取消阻塞所有的睡眠排序
//线程，以便于保证所有数字都加入了结果List，然后再统一处理
CountDownLatch finishLatch = new CountDownLatch(arr.length);
//线程池框架实例，用于执行睡眠排序的多个排序线程
ExecutorService executor = Executors.newCachedThreadPool();
//将待排序数组的所有元素，每一个都开启一个睡眠排序线程
for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
//创建当前排序数字的睡眠者类实例，线程睡眠排序数字那么多秒之后，
//将结果按顺序加入结果List的最末端，实现睡眠排序
Sleeper sleeper = new Sleeper(arr[i], startLatch, finishLatch, result);
//执行当前排序数字的睡眠者类实例
executor.execute(sleeper);
}
//所有待排序数字的睡眠者类线程都创建完成并启动后，
//放开start倒数栅栏，大家同时一起睡
//因为start倒数栅栏构造入参1，所以countDown()只需要调用1次
startLatch.countDown();
//finish倒数栅栏阻塞，直到所有睡眠者类线程都完成
//睡眠排序，并提交结果后，才放开finish倒数栅栏
//然后处理睡眠排序后的结果
finishLatch.await();
//现在所有排序线程均已完成排序，并提交了结果
//接下来将睡眠排序后的List，整理为数组
for (int i = 0; i < result.size(); i++) {
sorted[i] = (int) result.get(i);
}
//调用线程池框架的shutdown()方法
//优雅地关闭线程池，结束它的使命
executor.shutdown();
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
//返回睡眠排序后的有序数组
return sorted;
}
/**
* 验证睡眠排序算法
* @param args
*/
public static void main(String[] args) {
//待排序数组
int[] arr = new int[16];
//随机数类
Random random = new Random();
//随机生成排序数组（10以内的整数）
//当然，本例的排序时间会在至多10秒之内完成
//该算法运行时间，取决于排序数组中最大的数字
for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
arr[i] = random.nextInt(10);
}
//打印待排序数组
System.out.println("睡眠排序前：" + Arrays.toString(arr));
//进行睡眠排序，返回排好序的新数组
int[] sleepSortedArr = sleepSort(arr);
//这里可以将排好序的数组，重新赋给原来的数组，保持之前的操作
arr = sleepSortedArr;
//打印睡眠排序后的数组
System.out.println("睡眠排序后：" + Arrays.toString(arr));
}
}运行 SleepSort 类的main方法，等上一段时间，睡眠排序算法测试通过：
睡眠排序前：[3, 3, 8, 7, 8, 7, 6, 3, 9, 3, 2, 2, 5, 8, 0, 1]
睡眠排序后：[0, 1, 2, 2, 3, 3, 3, 3, 5, 6, 7, 7, 8, 8, 8, 9]
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