线程之间为什么要通信？
通信的目的是为了更好的协作，线程无论是交替式执行，还是接力式执行，都需要进行通信告知。那么java线程是如何通信的呢，大致有以下四种方式。
Java线程的通信方式
- volatile
- 等待/通知机制
- join方式
- threadLocal
volatile关键字方式
volatile有两大特性，一是可见性，二是有序性，禁止指令重排序，其中可见性就是可以让线程之间进行通信。
volatile语义保证线程可见性有两个原则保证
- 所有volatile修饰的变量一旦被某个线程更改，必须立即刷新到主内存
- 所有volatile修饰的变量在使用之前必须重新读取主内存的值
volatile保证可见性原理图
工作内存2能够感知到工作内存1更新a值是靠的总线，工作内存1在将值刷新的主内存时必须经过总线，总线就能告知其他线程有值被改变，那么其他线程就会主动读取主内存的值来更新。
示例
/**
*
* @author wengyz
* @version VolatileDemo.java, v 0.1 2020-04-12 22:09
*/
public class VolatileDemo {
private static volatile boolean flag = true;
public static void main(String[] args) {
new Thread(new Runnable() {
@Override
public void run() {
while (true){
if (flag){
System.out.println("trun on");
flag = false;
}
}
}
}).start();
new Thread(new Runnable() {
@Override
public void run() {
while (true){
if (!flag){
System.out.println("trun off");
flag = true;
}
}
}
}).start();
}
}
如果将volatile关键字去掉，线程切换一定次数后将不能感知到flag的变化，最开始能感知是线程启动时间差的原因。
等待/通知机制
等待通知机制是基于wait和notify方法来实现的，在一个线程内调用该线程锁对象的wait方法，线程将进入等待队列进行等待直到被通知或者被唤醒。
为什么要必须获取锁？
因为调用wait方法时，必须要先释放锁，如果没有持有锁将会抛出异常。
代码示例
/**
*
* @author wengyz
* @version WaitDemo.java, v 0.1 2020-04-12 22:42
*/
public class WaitDemo {
private static Object lock = new Object();
private static boolean flag = true;
public static void main(String[] args) {
new Thread(new Runnable() {
@Override
public void run() {
synchronized (lock){
while (flag){
try {
System.out.println("wait start .......");
lock.wait();
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
System.out.println("wait end ....... ");
}
}
}).start();
new Thread(new Runnable() {
@Override
public void run() {
if (flag){
synchronized (lock){
if (flag){
lock.notify();
System.out.println("notify .......");
flag = false;
}
}
}
}
}).start();
}
}
wait流程原理图
join方式
join其实合理理解成是线程合并，当在一个线程调用另一个线程的join方法时，当前线程阻塞等待被调用join方法的线程执行完毕才能继续执行，所以join的好处能够保证线程的执行顺序，但是如果调用线程的join方法其实已经失去了并行的意义，虽然存在多个线程，但是本质上还是串行的，最后join的实现其实是基于等待通知机制的。
threadLocal方式
threadLocal方式的线程通信，不像以上三种方式是多个线程之间的通信，它更像是一个线程内部的通信，将当前线程和一个map绑定，在当前线程内可以任意存取数据，减省了方法调用间参数的传递。