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要想實現多個線程之間的協同,如:線程執行先后順序、獲取某個線程執行的結果等等。涉及到線程之間的相互通信,分為下面四類:
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public class MainTest {
public static void main(String[] args) {
// 線程1 - 寫入數據
new Thread(() -> {
try {
while (true) {
Files.write(Paths.get("test.log"),
content = "當前時間" + String.valueOf(System.currentTimeMillis()));
Thread.sleep(1000L);
}
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}).start();
// 線程2 - 讀取數據
new Thread(() -> {
try {
while (true) {
Thread.sleep(1000L);
byte[] allBytes = Files.readAllBytes(Paths.get("test.log"));
System.out.println(new String(allBytes));
}
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}).start();
}
}
public class MainTest {
// 共享變量
public static String content = "空";
public static void main(String[] args) {
// 線程1 - 寫入數據
new Thread(() -> {
try {
while (true) {
content = "當前時間" + String.valueOf(System.currentTimeMillis());
Thread.sleep(1000L);
}
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}).start();
// 線程2 - 讀取數據
new Thread(() -> {
try {
while (true) {
Thread.sleep(1000L);
System.out.println(content);
}
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}).start();
}
}
JDK中對于需要多線程協作完成某一任務的場景,提供了對應API支持。
多線程協作的典型場景是:生產者-消費者模型。(線程阻塞、線程喚醒)
示例:線程1去買包子,沒有包子,則不再執行。線程2生產出包子,通知線程-1繼續執行。
作用:調用suspend掛起目標線程,通過resume可以恢復線程執行。
/** 包子店 */
public static Object baozidian = null;
/** 正常的suspend/resume */
public void suspendResumeTest() throws Exception {
// 啟動線程
Thread consumerThread = new Thread(() -> {
if (baozidian == null) { // 如果沒包子,則進入等待
System.out.println("1、進入等待");
Thread.currentThread().suspend();
}
System.out.println("2、買到包子,回家");
});
consumerThread.start();
// 3秒之后,生產一個包子
Thread.sleep(3000L);
baozidian = new Object();
consumerThread.resume();
System.out.println("3、通知消費者");
}
被棄用的主要原因是,容易寫出不死鎖的代碼。所以用wait/notify和park/unpark機制對它進行替代
1、同步代碼中使用
/** 死鎖的suspend/resume。 suspend并不會像wait一樣釋放鎖,故此容易寫出死鎖代碼 */
public void suspendResumeDeadLockTest() throws Exception {
// 啟動線程
Thread consumerThread = new Thread(() -> {
if (baozidian == null) { // 如果沒包子,則進入等待
System.out.println("1、進入等待");
// 當前線程拿到鎖,然后掛起
synchronized (this) {
Thread.currentThread().suspend();
}
}
System.out.println("2、買到包子,回家");
});
consumerThread.start();
// 3秒之后,生產一個包子
Thread.sleep(3000L);
baozidian = new Object();
// 爭取到鎖以后,再恢復consumerThread
synchronized (this) {
consumerThread.resume();
}
System.out.println("3、通知消費者");
}
2、suspend比resume后執行
/** 導致程序永久掛起的suspend/resume */
public void suspendResumeDeadLockTest2() throws Exception {
// 啟動線程
Thread consumerThread = new Thread(() -> {
if (baozidian == null) {
System.out.println("1、沒包子,進入等待");
try { // 為這個線程加上一點延時
Thread.sleep(5000L);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
// 這里的掛起執行在resume后面
Thread.currentThread().suspend();
}
System.out.println("2、買到包子,回家");
});
consumerThread.start();
// 3秒之后,生產一個包子
Thread.sleep(3000L);
baozidian = new Object();
consumerThread.resume();
System.out.println("3、通知消費者");
consumerThread.join();
}
這些方法只能由同一對象鎖的持有者線程調用,也就是寫在同步塊里面,否則會拋出IllegalMonitorStateException異常。
wait方法導致當前線程等待,加入該對象的等待集合中,并且放棄當前持有的對象鎖。
notify/notifyAll方法喚醒一個或所有正在等待這個對象鎖的線程。
注意:雖然會wait自動解鎖,但是對順序有要求,如果在notify被調用之后,才開始wait方法的調用,線程會永遠處于WAITING狀態。
/** 正常的wait/notify */
public void waitNotifyTest() throws Exception {
// 啟動線程
new Thread(() -> {
synchronized (this) {
while (baozidian == null) { // 如果沒包子,則進入等待
try {
System.out.println("1、進入等待");
this.wait();
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
System.out.println("2、買到包子,回家");
}).start();
// 3秒之后,生產一個包子
Thread.sleep(3000L);
baozidian = new Object();
synchronized (this) {
this.notifyAll();
System.out.println("3、通知消費者");
}
}
造成死鎖的示例
/** 會導致程序永久等待的wait/notify */
public void waitNotifyDeadLockTest() throws Exception {
// 啟動線程
new Thread(() -> {
if (baozidian == null) { // 如果沒包子,則進入等待
try {
Thread.sleep(5000L);
} catch (InterruptedException e1) {
e1.printStackTrace();
}
synchronized (this) {
try {
System.out.println("1、進入等待");
this.wait();
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
System.out.println("2、買到包子,回家");
}).start();
// 3秒之后,生產一個包子
Thread.sleep(3000L);
baozidian = new Object();
synchronized (this) {
this.notifyAll();
System.out.println("3、通知消費者");
}
}
線程調用park則等待“許可”,unpark方法為指定線程提供“許可(permit)”
不要求park和unpark方法的調用順序。
多次調用unpark之后,再調用park,線程會直接運行。
但不會疊加,也就是說,連續多次調用park方法,第一次會拿到"許可"直接運行,后續調用會進入等待。
/** 正常的park/unpark */
public void parkUnparkTest() throws Exception {
// 啟動線程
Thread consumerThread = new Thread(() -> {
while (baozidian == null) { // 如果沒包子,則進入等待
System.out.println("1、進入等待");
LockSupport.park();
}
System.out.println("2、買到包子,回家");
});
consumerThread.start();
// 3秒之后,生產一個包子
Thread.sleep(3000L);
baozidian = new Object();
LockSupport.unpark(consumerThread);
System.out.println("3、通知消費者");
}
造成死鎖的示例
/** 死鎖的park/unpark */
public void parkUnparkDeadLockTest() throws Exception {
// 啟動線程
Thread consumerThread = new Thread(() -> {
if (baozidian == null) { // 如果沒包子,則進入等待
System.out.println("1、進入等待");
// 當前線程拿到鎖,然后掛起
synchronized (this) {
LockSupport.park();
}
}
System.out.println("2、買到包子,回家");
});
consumerThread.start();
// 3秒之后,生產一個包子
Thread.sleep(3000L);
baozidian = new Object();
// 爭取到鎖以后,再恢復consumerThread
synchronized (this) {
LockSupport.unpark(consumerThread);
}
System.out.println("3、通知消費者");
}
警告!之前代碼中用if語句來判斷,是否進入等待狀態,是錯誤的!
官方建議應該循環中檢查等待條件,原因是處于等待狀態的線程可能會收到錯誤警報和偽喚醒,如果不在循環中檢查等待條件,程序就會在沒有滿足結束條件的情況下退出。
偽喚醒是指線程并非因為notify、notifyall、unpark等api調用而喚醒,是更底層原因導致的。
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