要想实现多个线程之间的协同,如:线程执行先后顺序、获取某个线程执行的结果等等。涉及到线程之间的相互通信,分为下面四类:
public class MainTest { public static void main(String[] args) { // 线程1 - 写入数据 new Thread(() -> { try { while (true) { Files.write(Paths.get("test.log"), content = "当前时间" + String.valueOf(System.currentTimeMillis())); Thread.sleep(1000L); } } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } }).start(); // 线程2 - 读取数据 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(); } } 复制代码
public class MainTest { // 共享变量 public static String content = "空"; public static void main(String[] args) { // 线程1 - 写入数据 new Thread(() -> { try { while (true) { content = "当前时间" + String.valueOf(System.currentTimeMillis()); Thread.sleep(1000L); } } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } }).start(); // 线程2 - 读取数据 new Thread(() -> { try { while (true) { Thread.sleep(1000L); System.out.println(content); } } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } }).start(); } } 复制代码
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。
作用:调用suspend挂起目标线程,通过resume可以恢复线程执行。
/** 包子店 */ public static Object baozidian = null; /** 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"); } 复制代码
被弃用的主要原因是,容易写出不死锁的代码。所以用wait/notify和park/unpark机制对它进行替代
1、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"); } 复制代码
2、suspend比resume后执行
/** 导致程序永久挂起的suspend/resume */ 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(); } 复制代码
这些方法只能由同一对象锁的持有者线程调用,也就是写在同步块里面,否则会抛出IllegalMonitorStateException异常。 wait方法导致当前线程等待,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。
/** 正常的wait/notify */ 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"); } } 复制代码
造成死锁的示例
/** 会导致程序永久等待的wait/notify */ 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"); } } 复制代码
线程调用park则等待“许可”,unpark方法为指定线程提供“许可(permit)” 不要求park和unpark方法的调用顺序。 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park方法,第一次会拿到"许可"直接运行,后续调用会进入等待。
/** 正常的park/unpark */ public void parkUnparkTest() throws Exception { // 启动线程 Thread consumerThread = new Thread(() -> { while (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"); } 复制代码
造成死锁的示例
/** 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 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"); } 复制代码
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结束条件的情况下退出。
伪唤醒是指线程并非因为notify、notifyall、unpark等api调用而唤醒,是更底层原因导致的。