java多线程之间的通信
要实现多个线程之间的协同,如线程执行先后顺序、获取某个线程的执行结果等等。
涉及到线程之间的相互通信,分为下面四类:
1)文件共享
2)网络共享
3)变量共享
4)JDK提供的线程协调API
细分为:suspend/resume、wait/notify、park/unpark

1.文件共享
<ignore_js_op>Java多线程之间的通信_多线程

2.网络共享
尚在学习,之后的博客再作更新。

3.变量共享
<ignore_js_op>Java多线程之间的通信_死锁_02

4.JDK提供的线程协调API
JDK中对于需要多线程协作完成某一任务的场景,提供了对应的API支持。
多线程协作的典型场景是:生产者-消费者模型。(线程阻塞、线程唤醒)

示例:线程-1去买包子,没有包子,则不再执行。线程-2生产出包子,通知线程-1继续执行。
<ignore_js_op>Java多线程之间的通信_对象锁_03


1)suspend/resume(被弃用)
调用suspend挂起目标线程,通过resume可以恢复线程执行。

        /** 正常的suspend/resume */
  public void suspendResumeTest() throws Exception {
          // 启动线程
          Thread consumerThread = new Thread(() -> {
                  if (baozidian == null) { // 如果没包子,则进入等待
                          System.out.println("1、进入等待");
                          Thread.currentThread().suspend();
                  }
                  System.out.println("2、买到包子,回家");
          });
          consumerThread.start();
          // 3秒之后,生产一个包子
          Thread.sleep(3000L);
          baozidian = new Object();
          consumerThread.resume();
          System.out.println("3、通知消费者");
  }

被弃用的主要原因,对使用要求非常严格,容易写出死锁的代码。

a.同步代码中使用
        /** 死锁的suspend/resume。 suspend并不会像wait一样释放锁,故此容易写出死锁代码 */
        public void suspendResumeDeadLockTest() throws Exception {
                // 启动线程
                Thread consumerThread = new Thread(() -> {
                        if (baozidian == null) { // 如果没包子,则进入等待
                                System.out.println("1、进入等待");
                                // 当前线程拿到锁,然后挂起
                                synchronized (this) {
                                        Thread.currentThread().suspend();
                                }
                        }
                        System.out.println("2、买到包子,回家");
                });
                consumerThread.start();
                // 3秒之后,生产一个包子
                Thread.sleep(3000L);
                baozidian = new Object();
                // 争取到锁以后,再恢复consumerThread
                synchronized (this) {
                        consumerThread.resume();
                }
                System.out.println("3、通知消费者");
        }
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b.suspend比resume后执行
        /** 先执行resume,后执行suspend,导致程序永久挂起,出现死锁 */
        public void suspendResumeDeadLockTest2() throws Exception {
                // 启动线程
                Thread consumerThread = new Thread(() -> {
                        if (baozidian == null) {
                                System.out.println("1、没包子,进入等待");
                                try { // 为这个线程加上一点延时
                                        Thread.sleep(5000L);
                                } catch (InterruptedException e) {
                                        e.printStackTrace();
                                }
                                // 这里的挂起执行在resume后面
                                Thread.currentThread().suspend();
                        }
                        System.out.println("2、买到包子,回家");
                });
                consumerThread.start();
                // 3秒之后,生产一个包子
                Thread.sleep(3000L);
                baozidian = new Object();
                consumerThread.resume();
                System.out.println("3、通知消费者");
                consumerThread.join();
        }

2)wait/notify
只能由同一对象锁的持有者线程调用,也就是写在同步代码块里面,否则会抛出IllegalMonitorStateException异常。

wait方法使当前线程等待,加入该对象的等待集合中,并且放弃当前持有的对象锁。
notify/notifyAll方法唤醒一个或所有正在等待这个对象锁的线程。

注意:虽然会wait自动解锁,但是对顺序有要求,如果在notify被调用之后,才开始wait方法的调用,线程会永远处于WAITING状态。

a.正常输出
1.进入等待

3.通知消费者

2.买到包子,回家

        /** 正常的wait/notify */
        public void waitNotifyTest() throws Exception {
                // 启动线程
                new Thread(() -> {
                        if (baozidian == null) { // 如果没包子,则进入等待
                                synchronized (this) {
                                        try {
                                                System.out.println("1、进入等待");
                                                this.wait();
                                        } catch (InterruptedException e) {
                                                e.printStackTrace();
                                        }
                                }
                        }
                        System.out.println("2、买到包子,回家");
                }).start();
                // 3秒之后,生产一个包子
                Thread.sleep(3000L);
                baozidian = new Object();
                synchronized (this) {
                        this.notifyAll();
                        System.out.println("3、通知消费者");
                }
        }

b.死锁输出
3.通知消费者

1.进入等待

…不动了

        public void waitNotifyDeadLockTest() throws Exception {
                // 启动线程
                new Thread(() -> {
                        if (baozidian == null) { // 如果没包子,则进入等待
                                try {
                                        Thread.sleep(5000L);
                                } catch (InterruptedException e1) {
                                        e1.printStackTrace();
                                }
                                synchronized (this) {
                                        try {
                                                System.out.println("1、进入等待");
                                                this.wait();
                                        } catch (InterruptedException e) {
                                                e.printStackTrace();
                                        }
                                }
                        }
                        System.out.println("2、买到包子,回家");
                }).start();
                // 3秒之后,生产一个包子
                Thread.sleep(3000L);
                baozidian = new Object();
                synchronized (this) {
                        this.notifyAll();
                        System.out.println("3、通知消费者");
                }
        }

3)park/unpark
线程调用park则等待“许可”,unpark方法未指定线程提供“许可(permit)”。

不要求park和unpark的调用顺序。

多次调用unpark之后,再调用park,线程会直接运行。
但不会叠加,也就是说,连续多次调用unpark方法,再调用park方法,第一次会拿到“许可”直接运行,后续调用park会进入等待。

注意:park/unpark没有顺序要求,但是park并不会释放锁,所有在同步代码中使用要注意

a.正常情况
        /** 正常的park/unpark */
        public void parkUnparkTest() throws Exception {
                // 启动线程
                Thread consumerThread = new Thread(() -> {
                        if (baozidian == null) { // 如果没包子,则进入等待
                                System.out.println("1、进入等待");
                                LockSupport.park();
                        }
                        System.out.println("2、买到包子,回家");
                });
                consumerThread.start();
                // 3秒之后,生产一个包子
                Thread.sleep(3000L);
                baozidian = new Object();
                LockSupport.unpark(consumerThread);
                System.out.println("3、通知消费者");
        }

b.死锁情况
        /** 死锁的park/unpark */
        public void parkUnparkDeadLockTest() throws Exception {
                // 启动线程
                Thread consumerThread = new Thread(() -> {
                        if (baozidian == null) { // 如果没包子,则进入等待
                                System.out.println("1、进入等待");
                                // 当前线程拿到锁,然后挂起(锁已经随着线程挂起,获取不到了)
                                synchronized (this) {
                                        LockSupport.park();
                                }
                        }
                        System.out.println("2、买到包子,回家");
                });
                consumerThread.start();
                // 3秒之后,生产一个包子
                Thread.sleep(3000L);
                baozidian = new Object();
                // 争取到锁以后,再恢复consumerThread
                synchronized (this) {
                        LockSupport.unpark(consumerThread);
                }
                System.out.println("3、通知消费者");
        }

小结
suspend/resume:容易死锁,也容易导致永久挂起。

wait/notify:要求在同步关键字里面使用,免去了死锁的困扰,但是一定要先调用wait,再调用notify,否则会永久等待。

park/unpark:没有顺序要求,但是park并不会释放锁,所有在同步代码中使用要注意。

伪唤醒
警告!之前代码中用if语句来判断,是否进入等待状态,是错误的!

官方建议应该在循环中检查等待条件,原因是处于等待状态的线程可能会收到错误警报和伪唤醒,如果不在循环中检查等待条件,程序就会在没有满足条件结束的情况下退出。

正确示例

        public void waitNotifyTest() throws Exception {
                // 启动线程
                new Thread(() -> {
                                synchronized (this) {
                                        while (baozidian == null) { // 如果没包子,则进入等待
                                        try {
                                                System.out.println("1、进入等待");
                                                this.wait();
                                        } catch (InterruptedException e) {
                                                e.printStackTrace();
                                        }
                                }
                        System.out.println("2、买到包子,回家");
                }).start();
                // 3秒之后,生产一个包子
                Thread.sleep(3000L);
                baozidian = new Object();
                synchronized (this) {
                        this.notifyAll();
                        System.out.println("3、通知消费者");
                }
        }
伪唤醒时至线程并非因为notify、notifyAll、unpark等API调用而唤醒,是更底层的原因导致的。

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