等待/通知机制
线程之间不是独立的的个体，他们彼此之间可以相互通信和协作。
不使用等待、通知机制实现线程间通信
两线程同时调用一个实体对象，即可实现最简单的线程间通信，但是需要以轮询的方式检测某个条件。
等待/通知机制
等待/通知机制可以类比生活中的例子，例如在餐厅就餐。
厨师和服务员之间的交互要在"菜品传递台"上，在这期间会有几个问题：
1. 厨师做完一道菜的时间不确定，所以厨师将菜品放到"菜品传递台"上时间也不确定。
2. 服务员取到菜的时间取决于厨师，所以服务员就有“等待”(wait)状态。
3. 服务员如何能取到菜？这又是取决于厨师，厨师将菜放在“菜品传递台上”，其实就相当于一种通知（notify）,这时服务员才可以拿到菜并交给就餐者。
4. 在这个过程中出现“等待/通知”机制。
wait/notify机制
wait()方法的作用是使当前执行的代码线程进行等待，wait()是Object的方法，改方法用来将当前线程至于“预执行队列”中，并且在wait()所在的代码行处停止执行，指导接到通知或者被中断为止。在调用wait()之前，线程必须获得该对象的对象锁，即只能在同步方法或者同步块中调用wait()方法。在执行wait()方法后，当前线程释放锁。在从wait()方法返回前，线程与其他线程竞争重新获得锁。若调用wait()时没有持有适当的锁，则抛出IllegalMonitorStateException，他是RuntimeException的一个子类，因此不需要try/catch语句进行捕捉异常。
方法notify()也要在同步方法或同步块中调用，即在调用前获得对象锁，若无所则一样抛异常。该方法用来通知那些等待该对象的对象锁的其他线程。若有多个线程等待，则由线程规划器随机挑选出其中的一个呈wait状态的线程，对其发出通知notify,并使他获得对象锁。
notify()方法后，当前线程不会马上释放对象锁，呈wait线程也不会立刻获取对象锁，等到执行notify的线程执行完毕后即可释放对象锁，也就是执行完synchronized代码块之后。
若同步块无notify()方法即不会唤醒wait()线程。
java
public class MyList {
private static List list = new ArrayList();
public static void add() {
list.add("anyString");
}
public static int size() {
return list.size();
}
}
public class ThreadA implements Runnable{
private Object lock;
public ThreadA(Object lock) {
super();
this.lock = lock;
}
@Override
public void run() {
try {
synchronized (lock) {
if (MyList.size() != 5) {
System.out.println("wait begin " + System.currentTimeMillis());
lock.wait();
System.out.println("wait end " + System.currentTimeMillis());
}
}
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
public class ThreadB implements Runnable {
private Object lock;
public ThreadB(Object lock) {
super();
this.lock = lock;
}
@Override
public void run() {
try {
synchronized (lock) {
for (int i = 0; i < 10; i++) {
MyList.add();
//System.out.println(MyList.size());
if (MyList.size() == 5) {
lock.notify();
System.out.println("已发出通知！");
}
System.out.println("添加了 " + (i + 1) + " 个元素");
Thread.sleep(1000);
}
}
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
public class Run {
public static void main(String[] args) {
try {
Object lock = new Object();
ThreadA t1 = new ThreadA(lock);
Thread thread1 = new Thread(t1);
thread1.start();
Thread.sleep(50);
ThreadB t2 = new ThreadB(lock);
Thread thread2 = new Thread(t2);
thread2.start();
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
/*
wait begin 1523502226696
添加了 1 个元素
添加了 2 个元素
添加了 3 个元素
添加了 4 个元素
已发出通知！
添加了 5 个元素
添加了 6 个元素
添加了 7 个元素
添加了 8 个元素
添加了 9 个元素
添加了 10 个元素
wait end 1523502236749
*/
本地验证了notify()后不是立刻放弃对象锁，而是等待当前线程执行完成。
notify()只是唤醒一个线程，notifyAll()则是唤醒全部等待线程，按线程优先级依次执行，也可能是随机执行，需要取决于JVM虚拟机的实现。
线程wait状态下如果被interrupt()会被抛异常。
wait(long)的使用
带一个参数的wait(long)方法的功能是等待某一时间内是否有线程对锁进行唤醒，如果超过这个世界就自动唤醒。
通知过早
通知过早就不会唤醒了。
等待wait的条件发生变化
在使用wait/notify模式时，还需要注意wait等待的条件发生了变化，容易造成程序逻辑的混乱。
join方法
join方法的作用是运行所属线程对象x正常执行run()方法,是当前线程在x未结束之前无限阻滞。等待x线程执行完毕后再执行当前线程的后续操作，实现线程间的同步。
join(long)和sleep(long)相比具有释放锁的特点，join(long)的实现实际是使用了wait(long) 方法。
线程嵌套可能会有抢锁的情况，导致join(long)结果不确定。
ThreadLocal类的使用
ThreadLocal解决的是变量在多线程间的隔离性，也就是不同线程拥自己的值
public class Tools {
/** Field t1 */
public static ThreadLocal t1 = new ThreadLocal();
}
public class ThreadA extends Thread {
@Override
public void run() {
try {
for (int i = 0; i < 100; i++) {
Tools.t1.set("ThreadA" + (i + 1));
System.out.println("ThreadA get Value = " + Tools.t1.get());
Thread.sleep(200);
}
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
public class ThreadB extends Thread {
@Override
public void run() {
try {
for (int i = 0; i < 100; i++) {
Tools.t1.set("ThreadB" + (i + 1));
System.out.println("ThreadB get Value = " + Tools.t1.get());
Thread.sleep(200);
}
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
public class Run {
/**
* Method main
*
*
* @param args
*/
public static void main(String[] args) {
try {
ThreadA a = new ThreadA();
ThreadB b = new ThreadB();
a.start();
b.start();
for (int i = 0; i < 100; i++) {
Tools.t1.set("Main get Value = " + (i + 1));
System.out.println("Main get Value = " + Tools.t1.get());
}
Thread.sleep(200);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
/*result:
Main get Value = Main get Value = 1
ThreadB get Value = ThreadB1
ThreadA get Value = ThreadA1
Main get Value = Main get Value = 2
Main get Value = Main get Value = 3
Main get Value = Main get Value = 4
... ...
*/
如上述代码所示，各线程靠ThreadLocal存下了各自的值，互不干扰。
InheritableThreadLocal类的使用
InheritableThreadLocal类的使用可以让子线程取到从父线程中继承下来的值。
package com.tz3.InheritableThreadLocal1;
import java.util.Date;
/**
* Class InheritableThreadLocalExt
*
*
* @version 1.0, 18/04/21
* @author tz
*/
public class InheritableThreadLocalExt extends InheritableThreadLocal {
@Override
protected Object initialValue() {
return new Date().getTime();
}
}
package com.tz3.InheritableThreadLocal1;
/**
* create by tz on 2018-04-21
*/
public class Tools {
public static InheritableThreadLocalExt t1 = new InheritableThreadLocalExt();
}
package com.tz3.InheritableThreadLocal1;
/**
* create by tz on 2018-04-21
*/
public class ThreadA extends Thread {
@Override
public void run() {
try {
for (int i = 0; i < 10; i++) {
System.out.println("在ThreadA线程中取值 = " + Tools.t1.get());
Thread.sleep(100);
}
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
package com.tz3.InheritableThreadLocal1;
/**
* create by tz on 2018-04-21
*/
public class Run {
/**
* Method main
*
*
* @param args
*/
public static void main(String[] args) {
try {
for (int i = 0; i < 10; i++) {
System.out.println(" 在main线程中取值 = " + Tools.t1.get());
Thread.sleep(100);
}
Thread.sleep(5000);
ThreadA a = new ThreadA();
a.start();
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
/*result:
在main线程中取值 = 1524286163812
在main线程中取值 = 1524286163812
在main线程中取值 = 1524286163812
在main线程中取值 = 1524286163812
在main线程中取值 = 1524286163812
在main线程中取值 = 1524286163812
在main线程中取值 = 1524286163812
在main线程中取值 = 1524286163812
在main线程中取值 = 1524286163812
在main线程中取值 = 1524286163812
在ThreadA线程中取值 = 1524286163812
在ThreadA线程中取值 = 1524286163812
在ThreadA线程中取值 = 1524286163812
在ThreadA线程中取值 = 1524286163812
在ThreadA线程中取值 = 1524286163812
在ThreadA线程中取值 = 1524286163812
在ThreadA线程中取值 = 1524286163812
在ThreadA线程中取值 = 1524286163812
在ThreadA线程中取值 = 1524286163812
在ThreadA线程中取值 = 1524286163812
*/
网友评论