目录：
- 线程间的通信示例
- 等待唤醒机制
- 等待唤醒机制的优化
- 线程间通信经典问题：多生产者多消费者问题
- 多生产多消费问题的解决
- JDK1.5之后的新加锁方式
- 多生产多消费问题的新解决办法
- sleep和wait的区别
- 停止线程的方式
- 守护线程
- 线程的其他知识点
多个线程在处理同一资源，任务却不同。
假设有一堆货物，有一辆车把这批货物往仓库里面运，另外一辆车把前一辆车运进仓库的货物往外面运。这里货物就是同一资源，但是两辆车的任务却不同，一个是往里运，一个是往外运。
下面举例子来逐步展示线程间通信：首先建立一个Person类。包含 name 和 sex 属性, 我们建立一个线程输入一个对象（即输入一个name和sex）, 另一个线程输出该对象（即输出该对象的name 和 sex）.
package thread.demo; class Person
{
private String name;
private String sex; public String getName()
{
return name;
}
public void setName(String name)
{
this.name = name;
}
public String getSex()
{
return sex;
}
public void setSex(String sex)
{
this.sex = sex;
} }
//输入
class Input implements Runnable
{
private Person r; Input(Person r)
{
this.r = r;
} public void run()
{
int x = 0;
while(true)//这里加无限循环是为了方便后面观察现象
{
if (x == 0)
{
r.setName("Mike");
r.setSex("Male");
}
else
{
r.setName("Lucy");
r.setSex("Female");
}
x = (x + 1) % 2; //变换x的值，使得切换输入不同的对象
}
}
} class Output implements Runnable
{
private Person r; Output(Person r)
{
this.r = r;
} public void run()
{
while(true)//这里加无限循环是为了方便后面观察现象
{
System.out.println(r.getName() + "..." + r.getSex());
}
}
}
public class MultithreadDemo_1
{ /**
* @param args
*/
public static void main(String[] args)
{
//建立共享数据Person r,输入和输出都操作对象 r
Person r = new Person();
Input in = new Input(r);
Output out = new Output(r); //建立两个线程，分别执行输入任务和输出任务
Thread t1 = new Thread(in);
Thread t2 = new Thread(out); //开启线程
t1.start();
t2.start();
}
}
执行结果就是一直不断输出，会发现有如下类似现象：
问题来了，程序中明明Mike的sex是Male，Lucy是Female，却出现了上面图片中“诡异”的的现象，这当然是线程安全问题！来分析一下：
在上一篇博文Java多线程技术学习笔记（一）中分析了线程安全问题产生的原因：
- 多个线程操作共享的数据
- 操作共享数据的线程代码有多条
回头看我们的代码，共享数据Person r被两个线程操作，满足第一条；操作 r 的代码就是run方法里面的代码，看到第36行开始的run方法确实有很多条，满足第二个条件！所以出现上述诡异输出其实是很正常的现象！具体到上述代码，造成原因：
- 假设线程0即Input线程，首先抢到cpu执行权，由于x==0, 那么Person对象r的name就是Mike, sex就是Male, 然后x = (x + 1)%2 = 1.
- 接着有可能Input线程继续占有着cpu执行权， 由于39行的while（true）和x == 1,执行到48行,这时 r 的name = Lucy,问题来了，Input线程还没有来得及更新r的sex，即还没有来得及执行第49行代码，这时线程1，Output线程把cpu执行抢走了。
- 于是此时r的name就是Lucy，而sex由于没来得及改变还是Male，然后Output线程输出：Lucy...Male! 产生Mike...Female的过程与此类似!
分析了原因，就来解决问题，那就是前一篇博文笔记里面说的同步：
//输入
class Input implements Runnable
{
private Person r; Input(Person r)
{
this.r = r;
} public void run()
{
int x = 0;
while(true)//这里加无限循环是为了方便后面观察现象
{
synchronized(r)//同步代码块的锁可以使用任意对象，只要保证多个线程使用的是同一个锁即可
{
if (x == 0)
{
r.setName("Mike");
r.setSex("Male");
}
else
{
r.setName("Lucy");
r.setSex("Female");
}
}
x = (x + 1) % 2; //变换x的值，使得切换输入不同的对象
}
}
} class Output implements Runnable
{
private Person r; Output(Person r)
{
this.r = r;
} public void run()
{
while(true)//这里加无限循环是为了方便后面观察现象
{
synchronized(r)
{
System.out.println(r.getName() + "..." + r.getSex());
}
}
}
}
多次运行之后可以验证，输出正常:
但是注意到，输出是连续一堆Lucy...Female,然后连续一堆Mike...Male,原因很简单：一旦切换到输出线程，该线程不可能只执行一次，一下输出多次，因为name 和 sex 由于同步的缘故，要么是Lucy...Female，要么是Mike...Male，一输出就是一片相同的Lucy或者Mike. 为了展示多线程间的通信，现在要实现的是，输入线程输入一个name和sex，就立马在输出线程输出，然后再输入一个，再输出一个，如此交替！注意输入和输出是在不同线程里面执行的！所以就需要线程间通信，即输入线程输了一个name和sex,就不在继续输入，而是去通知输出线程输出一下刚才输入的name和sex，输出一次之后，也不再继续输出，而是去通知输入线程继续输入新的内容，输入线程和输出线程如此交替... 这就是所谓的“等待唤醒机制”。
要达到上面所说的输入和输出线程交替执行，需要设置一个标志位，根据标志位来判断到底是该执行输出还是输出！
涉及的方法：
- wait():让线程处于冻结状态，被wait的线程会被存储到线程池，所有等待的线程都在这个池子里面，等待机会去执行。该方法是从java.lang.Object继承过来的：
翻译过来意思就是：该方法会导致当前线程等待，直到其他线程调用了此线程的notify或者notifyAll方法。 注意到wait方法会抛出异常，所以在面我们的代码中加入了try/catch
- nofity()：唤醒线程池中任意一个线程。
- notifyAll()：唤醒线程池中的所有线程。
这些方法都必须定义在同步中。因为这些方法是用于操作线程状态的方法，所以必须要明确到底操作的是哪个锁上的线程。
注意到上述操作线程的方法都是放在Object类中，这是因为方法都是同步锁的方法。而锁可以是任意对象，任意的对象都可以调用的方法一定定义在Object类中。
代码思路：初始化标志位-->输入线程输入-->更改标志位-->唤醒输出线程-->输出线程输出-->更该标志位-->唤醒输入线程-->输入线程输入--> ...
代码改动如下：
package thread.demo;
/*
* 等待/唤醒机制
*/
class Person
{
private String name;
private String sex;
boolean full = false;//标志位，代表着是否已经更新了name和sex public String getName()
{
return name;
}
public void setName(String name)
{
this.name = name;
}
public String getSex()
{
return sex;
}
public void setSex(String sex)
{
this.sex = sex;
} }
//输入
class Input implements Runnable
{
private Person r; Input(Person r)
{
this.r = r;
} public void run()
{
int x = 0;
while(true)//这里加无限循环是为了方便后面观察现象
{
synchronized(r)//同步代码块的锁可以使用任意对象，只要保证多个线程使用的是同一个锁即可
{
if (r.full)
{
// 如果full标志位为真
// r锁的wait方法让线程冻结，在线程池中等待，就不执行后面的输入name和sex的语句
try {
r.wait();//注意调用wait方法要明确锁
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
//如果标志位为假，就执行下面语句输入name和sex
if (x == 0)
{
r.setName("Mike");
r.setSex("Male");
}
else
{
r.setName("Lucy");
r.setSex("Female");
}
//输入了一个对象，即一对name和sex之后,将标志位置为真
r.full = true;
//然后通知输出线程（即唤醒输出线程）来输出刚输入的内容
r.notify();
}
x = (x + 1) % 2; //变换x的值，使得切换输入不同的对象
}
}
} class Output implements Runnable
{
private Person r; Output(Person r)
{
this.r = r;
} public void run()
{
while(true)//这里加无限循环是为了方便后面观察现象
{
synchronized(r)
{
//如果输入线程还没有输入内容，输出线程就等待
if (!r.full)
{
try {
r.wait();
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
//如果已经输入了内容，就直接输出
System.out.println(r.getName() + "..." + r.getSex());
//输出完了之后，将标志位置为false，表明刚才的内容应经输出了
r.full = false;
//然后通知输入线程再输入新内容
r.notify();
}
}
}
}
public class MultithreadDemo_1
{ /**
* @param args
*/
public static void main(String[] args)
{
//建立共享数据Person r,输入和输出都操作对象 r
Person r = new Person();
Input in = new Input(r);
Output out = new Output(r); //建立两个线程，分别执行输入任务和输出任务
Thread t1 = new Thread(in);
Thread t2 = new Thread(out); //开启线程
t1.start();
t2.start();
}
}
运行结果：
达到了预期。
再考虑上面写的代码，其实并不好，同步的目的是为了防止某个线程对name赋值以后，还没来得及对sex赋值时，其他线程就切了进来！所以需要同步的代码就是赋值的两行：
59,60行代码与64,65行代码代码功能重复，所以优化代码如下：
package thread.demo;
/*
* 等待/唤醒机制
*/
class Person
{
private String name;
private String sex;
private boolean full = false;//标志位，代表着是否已经更新了name和sex public String getName()
{
return name;
}
public void setName(String name)
{
this.name = name;
}
public String getSex()
{
return sex;
}
public void setSex(String sex)
{
this.sex = sex;
} public synchronized void set(String name, String sex)
{
if (full)
{
try
{
this.wait(); //注意同步函数的锁是this，所以这里调用this的wait方法
}
catch (InterruptedException e)
{
e.printStackTrace();
}
} this.name = name;
this.sex = sex;
full = true;
notify();
} public synchronized void show()
{
if (!full)
{
try
{
this.wait(); //注意同步函数的锁是this，所以这里调用this的wait方法
}
catch (InterruptedException e)
{
e.printStackTrace();
}
}
//如果已经输入了内容，就直接输出
System.out.println(name + "..." + sex);
full = false;
notify();
}
}
//输入
class Input implements Runnable
{
private Person r; Input(Person r)
{
this.r = r;
} public void run()
{
int x = 0;
while(true)//这里加无限循环是为了方便后面观察现象
{
if (x == 0)
{
r.set("Mike", "Male");
}
else
{
r.set("Lucy", "Female");
}
x = (x + 1) % 2; //变换x的值，使得切换输入不同的对象
}
}
} class Output implements Runnable
{
private Person r; Output(Person r)
{
this.r = r;
} public void run()
{
while(true)//这里加无限循环是为了方便后面观察现象
{
r.show();
}
}
}
public class MultithreadDemo_1
{ /**
* @param args
*/
public static void main(String[] args)
{
//建立共享数据Person r,输入和输出都操作对象 r
Person r = new Person();
Input in = new Input(r);
Output out = new Output(r); //建立两个线程，分别执行输入任务和输出任务
Thread t1 = new Thread(in);
Thread t2 = new Thread(out); //开启线程
t1.start();
t2.start();
}
}
功能与前面代码其实是一样的。
这个问题很直接：就是一堆生产者生产产品，同时一堆消费者在消费产品！这一堆生产者和消费者对应程序中的多个线程，而产品就对应着这一堆线程共同操作的资源或者叫做共享数据。
我们想达到的目的是生产一件商品，消费一件，生产消费彼此交替！
首先来看一个生产者，一个消费者的例子，即生产一个就消费一个：
package thread.demo; /*
* 生产者消费者问题
*/
class Product
{
private String name;// 产品名称
private int number = 1; // 产品编号
private boolean notEmpty = false;
public synchronized void produce(String name)
{
//如果有产品，可以停止生产一会
if (notEmpty)
{
try
{
this.wait();
}
catch (InterruptedException e)
{
e.printStackTrace();
}
}
// 如果没有产品，就无需等待，直接生产
// 生产的产品名称
this.name = name + number;
// 编号递增
number++;
// 输出生产的产品信息：线程名（对应在某一个生产者）+产品名
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " 生产出： " + this.name);
// 生产完了以后，就有了产品
notEmpty = true;
//通知消费者来消费
notify();
} public synchronized void consume()
{
// 如果没有产品，无法消费，等待
if (!notEmpty)
{
try
{
this.wait();
}
catch (InterruptedException e)
{
e.printStackTrace();
}
}
//打印产品被消费的信息：线程名（对应着某一个消费者） + 产品名
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "消费了：-> " + this.name);
//消费完了，通知生产者
notEmpty = false;
notify();
}
} // 创建生产者线程
class Producer implements Runnable
{
private Product p;
Producer(Product p)
{
this.p = p;
} public void run()
{
while (true)
{
p.produce("bread"); // 假如生产面包
}
} } //创建消费者线程
class Consumer implements Runnable
{
private Product p;
Consumer(Product p)
{
this.p = p;
} public void run()
{
while (true)//消费者消费
{
p.consume();
}
} }
public class ProducerConsumerDemo { public static void main(String[] args)
{
// 创建共享资源
Product p = new Product();
// 创建两个线程：生产和消费
Producer producer = new Producer(p);
Consumer consumer = new Consumer(p);
Thread t1 = new Thread(producer);
Thread t2 = new Thread(consumer);
t1.start();
t2.start();
}
}
运行结果：
这其实就是前面等待唤醒机制的另一种展示！下面在此代码的基础上改成多生产者，多消费者的示例：
public class ProducerConsumerDemo {
public static void main(String[] args)
{
// 创建共享资源
Product p = new Product();
// 两个生产者，两个消费者
Producer producer = new Producer(p);
Consumer consumer = new Consumer(p);
Thread t0 = new Thread(producer);
Thread t1 = new Thread(producer);
Thread t2 = new Thread(consumer);
Thread t3 = new Thread(consumer);
t0.start();
t1.start();
t2.start();
t3.start();
}
}
多次运行，会出现下面类似结果：
产生的问题：
- bread15865:一个面包被生产两次
- bread15866:一个面包被吃了两次
- bread15867:这个面包还没消费掉就去生产下一个面包
- 还有时生产一大片，却没能消费（多次运行会观察到）
显然这些问题都是不合理的，问题肯定出在多线程上，下面分分析。为了方便叙述，代码全部整理如下：
package thread.demo; /*
* 生产者消费者问题
*/
class Product
{
private String name;// 产品名称
private int number = 1; // 产品编号
private boolean notEmpty = false;
public synchronized void produce(String name)
{
//如果有产品，可以停止生产一会
if (notEmpty)
{
try
{
this.wait();
}
catch (InterruptedException e)
{
e.printStackTrace();
}
}
// 如果没有产品，就无需等待，直接生产
// 生产的产品名称
this.name = name + number;
// 编号递增
number++;
// 输出生产的产品信息：线程名（对应在某一个生产者）+产品名
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " 生产出： " + this.name);
// 生产完了以后，就有了产品
notEmpty = true;
//通知消费者来消费
notify();
} public synchronized void consume()
{
// 如果没有产品，无法消费，等待
if (!notEmpty)
{
try
{
this.wait();
}
catch (InterruptedException e)
{
e.printStackTrace();
}
}
//打印产品被消费的信息：线程名（对应着某一个消费者） + 产品名
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "消费了：-> " + this.name);
//消费完了，通知生产者
notEmpty = false;
notify();
}
} // 创建生产者线程
class Producer implements Runnable
{
private Product p;
Producer(Product p)
{
this.p = p;
} public void run()
{
while (true)
{
p.produce("bread"); // 假如生产面包
}
} } //创建消费者线程
class Consumer implements Runnable
{
private Product p;
Consumer(Product p)
{
this.p = p;
} public void run()
{
while (true)//消费者消费
{
p.consume();
}
} }
public class ProducerConsumerDemo { public static void main(String[] args)
{
// 创建共享资源
Product p = new Product();
// 两个生产者，两个消费者
Producer producer = new Producer(p);
Consumer consumer = new Consumer(p);
Thread t0 = new Thread(producer);
Thread t1 = new Thread(producer); Thread t2 = new Thread(consumer);
Thread t3 = new Thread(consumer); t0.start();
t1.start();
t2.start();
t3.start();
}
}
- 假设生产者（t0或者t1线程）得到cpu执行权，开始notEmpty为false，那么就需要去生产，执行到第27行，表示生产出了一个面包。然后number加1变为2 --> 打印信息-->notEmpty变为true-->notify()-->释放线程锁this;
- 因为nofity是唤醒与锁相关的线程池中的任意线程，所以生产者有可能再次抢到cpu执行权，再次进入第11行的同步函数，但是进入之后发现notEmpty为true，就进入了等待状态。同样如果生产者再次抢到cpu执行权,还是会等待。
- 继续，如果消费者（t2或者t3线程）抢到执行权，进入第38行的同步函数，判断(！notEmpty)为false，就去53行打印消费信息，代表消费了面包，然后notEmpty变为false,调用notify,释放线程锁，如上面生产者情况类似。倘若消费者再次抢到cpu执行权，就会因为判断标志位而变为等待。
- 继续，生产者抢到cpu执行权，循环上面的步骤...
按照上面分析，是不会出现上述运行现象的，于是进一步分析：
- 假设生产线程t0生产了第一个面包，标志位转换，t0接着又抢到执行权，根据14行标记判断，就转为等待，假设接着生产线程t1又抢到cpu执行权，同样在14行判断标记，t1又转为等待；
- 然后消费者线程t2此时切入，消费了一次，标志位转换，然后notify去唤醒任意线程，假设此时等待的t0被唤醒，即具有执行资格，但是不一定抢到执行权；
- 如果t3接着抢到执行权，根据第41行标志位判断，转为等待；
- 注意此时t1, t2, t3都在等待，被唤醒状态的只有t0；
- 于是t0很容易得到执行权，从第18行开始继续往下执行，由于没有异常发生，就不会执行catch语句，然后接着27行开始往下执行，生产了第二个面包，标志位转换true,然后notify（），问题来了，由于notify唤醒线程池中的处于等待的t1,t2,t3中的任意一个线程，如果此时唤醒了t2或者t3（消费线程），那就是正常的.
- 但是如果唤醒了t1, 倘若t0此时继续占有cpu执行权，继续执行，判断标志，t0转为等待， t1同样从18行开始往下执行， 于是第二个面包还没被消费，t1又生产了第三个面包！！
- 上面的过程就是t0唤醒t1，然后t1唤醒t0，即两个生产者之间可以互相唤醒，有可能一直生产不消费，也有可能生产线程执行了几次才去唤醒消费线程一次，即生产了多次才消费一次！
- 同样的道理，两个消费者线程t2和t3也可以互相唤醒，就会导致对同一面包直消费，或者消费多次之后才去生产一次。
把程序中的四个线程画图分析如下：
其中双向箭头表示所连接的两线程可以互相唤醒。假如存在A箭头或者B箭头连续执行的情况，就会出现连续生产多个产品而不消费的情况，或者连续消费同一个产品而不生产的情况。很显然只要发生中间四个箭头的情况，就会生产一个，消费一个，从而满足我们的目的。所以解决的原因显而易见：防止A和B情况的发生，即生产者线程不能唤醒生产者线程，只能唤醒消费者线程，而消费者线程也只允许唤醒生产者线程。
上面分析到，t0唤醒t1后，由于t1从wait处醒过来不判断标记就继续往下执行，就出现了多生产，试想如果t1在被唤醒之后判断一下标记，t1会再次等待，即使t0再次过来也再次判断标记，也会一直等待，而不会去连续多次生产了，所以把14行和41行的 if 改为while，这样，每一个线程被唤醒之后就必须重新判断标记，改动之后运行结果如下：
现象就是运行若干次程序停止了，即就是在Java多线程技术学习笔记（一）提到的死锁现象,分析原因如下：
- 生产一次后，t0, t1等待，然后通知消费者
- 消费一次，t2,t3等待，notEmpty就变为true，
- 假如唤醒了t0,有可能出现：t0判断标记true, t0等待，唤醒线程t1，t1判断标记true，也等待
- 由于t1等待，无法执行到下面的notify方法，线程都无法被唤醒，所以四个线程都等待，程序就一直等
虽然线程每次都重新判断了标记，但是会出现上面死锁的现象，考虑到上面说到notifyAll方法还没有出场过，试着把notify改为notifyAll:
package thread.demo; /*
* 生产者消费者问题
*/
class Product
{
private String name;// 产品名称
private int number = 1; // 产品编号
private boolean notEmpty = false;
public synchronized void produce(String name)
{
//如果有产品，可以停止生产一会
while (notEmpty)
{
try
{
this.wait();
}
catch (InterruptedException e)
{
e.printStackTrace();
}
}
// 如果没有产品，就无需等待，直接生产
// 生产的产品名称
this.name = name + number;
// 编号递增
number++;
// 输出生产的产品信息：线程名（对应在某一个生产者）+产品名
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " 生产出： " + this.name);
// 生产完了以后，就有了产品
notEmpty = true;
//通知其他线程
//notify();
notifyAll(); } public synchronized void consume()
{
// 如果没有产品，无法消费，等待
while (!notEmpty)
{
try
{
this.wait();
}
catch (InterruptedException e)
{
e.printStackTrace();
}
}
//打印产品被消费的信息：线程名（对应着某一个消费者） + 产品名
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "消费了：-> " + this.name);
//消费完了，通知其他线程
notEmpty = false;
//notify();
notifyAll();
}
} // 创建生产者线程
class Producer implements Runnable
{
private Product p;
Producer(Product p)
{
this.p = p;
} public void run()
{
while (true)
{
p.produce("bread"); // 假如生产面包
}
} } //创建消费者线程
class Consumer implements Runnable
{
private Product p;
Consumer(Product p)
{
this.p = p;
} public void run()
{
while (true)//消费者消费
{
p.consume();
}
} }
public class ProducerConsumerDemo { public static void main(String[] args)
{
// 创建共享资源
Product p = new Product();
// 两个生产者，两个消费者
Producer producer = new Producer(p);
Consumer consumer = new Consumer(p);
Thread t0 = new Thread(producer);
Thread t1 = new Thread(producer); Thread t2 = new Thread(consumer);
Thread t3 = new Thread(consumer); t0.start();
t1.start();
t2.start();
t3.start();
}
}
多次运行会发现，结果正是我们最初想要的：生产一个就消费一个！
原因很简单：notifyAll会唤醒线程池中所有的线程，假如t0生产了一次，就会唤醒t1,t2,t3，如果t1抢到cpu执行权就会判断标记等待，然后醒着的消费线程抢到执行权, 就去消费一次，然后唤醒所有等待的线程，同样，因为消费了一次，只要消费线程抢到cpu执行权就会根据标记去等待，生产者线程抢到cpu执行权就会判断标记，然后去生产，如此循环！至此，问题得到解决！
在API文档中有一个Lock接口：
翻译：Lock 实现提供了比使用synchronized方法和语句可获得的更广泛的锁定操作。
方法如下：
lock方法获取锁，unlock方法释放锁。
以前使用同步代码块和一个对象相结合的方式，实现线程同步，有了Lock接口以后，可以通过一个锁对象完成线程的同步。
使用Lock接口的一个已知实现类ReentrantLock来改写上面的多生产多消费程序，首先看看ReentrantLock的API文档里写的怎么用这个类：
而Lock接口的描述里面还提到：Lock 可以支持多个相关的 Condition 对象，Condition的API：
翻译：Condition将Object锁的监视器方法：wait,notify和notifyAll分解成截然不同的对象，以便通过将这些对象与任意Lock实现组合，为每个对象提供多个等待set.其中，Lock替代了synchronized方法和语句的使用，Condition替代了Object监视器方法的使用。
大致意思就是把这些锁的方法wait,notify和notifyAll封装在Condition中，而锁Lock和Condition是什么关系呢？在上面Lock方法的截图中：
即newCondition方法返回绑定到此Lock实例的新 Condition实例，所以Lock和Condition就是通过这个方法绑定一起，然后就能通过Condition实例调用与该锁想关的wait,notify和notifyAll方法。
但是注意wait,notify和notifyAll方法在Condition中的名称有所改变，但是功能是一样的：
好了，根据上面的知识，得出修改的代码：
package thread.demo; import java.util.concurrent.locks.Condition;
import java.util.concurrent.locks.Lock;
import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock; /*
* 生产者消费者问题
*/
class NewProduct
{
private String name;// 产品名称
private int number = 1; // 产品编号
private boolean notEmpty = false; // 创建一个锁对象
Lock lock = new ReentrantLock(); // 通过已有的锁获取该锁上的监视器对象
Condition c = lock.newCondition();
public void produce(String name)
{
lock.lock();
try
{
//如果有产品，可以停止生产一会
while (notEmpty)
{
/*
try
{
this.wait();
}
catch (InterruptedException e)
{
e.printStackTrace();
}
*/ try {
c.await();
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
// 如果没有产品，就无需等待，直接生产
// 生产的产品名称
this.name = name + number;
// 编号递增
number++;
// 输出生产的产品信息：线程名（对应在某一个生产者）+产品名
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " 生产出： " + this.name);
// 生产完了以后，就有了产品
notEmpty = true;
//通知其他线程
//notify();
//notifyAll();
c.signalAll();
}
finally
{
lock.unlock();
}
} public void consume()
{
lock.lock();
try
{
// 如果没有产品，无法消费，等待
while (!notEmpty)
{
/*
try
{
this.wait();
}
catch (InterruptedException e)
{
e.printStackTrace();
}
*/
try {
c.await();
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
//打印产品被消费的信息：线程名（对应着某一个消费者） + 产品名
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "消费了：-> " + this.name);
//消费完了，通知其他线程
notEmpty = false;
//notify();
//notifyAll();
c.signalAll();
}
finally
{
lock.unlock();
}
}
} // 创建生产者线程
class NewProducer implements Runnable
{
private NewProduct p;
NewProducer(NewProduct p2)
{
this.p = p2;
} public void run()
{
while (true)
{
p.produce("bread"); // 假如生产面包
}
} } //创建消费者线程
class NewConsumer implements Runnable
{
private NewProduct p;
NewConsumer(NewProduct p)
{
this.p = p;
} public void run()
{
while (true)//消费者消费
{
p.consume();
}
} }
public class LockDemo { public static void main(String[] args)
{
// 创建共享资源
NewProduct p = new NewProduct();
// 两个生产者，两个消费者
NewProducer NewProducer = new NewProducer(p);
NewConsumer NewConsumer = new NewConsumer(p);
Thread t0 = new Thread(NewProducer);
Thread t1 = new Thread(NewProducer); Thread t2 = new Thread(NewConsumer);
Thread t3 = new Thread(NewConsumer); t0.start();
t1.start();
t2.start();
t3.start();
}
}
之前采用同步代码块的时候 ，多个线程都放在同一个锁下面进行同步，而这个锁只能具有一组监视器（wait,notify,notifyAll），同时监视着生产线程和消费线程，比如说这个监视器的wait即能使生产线程处于等待，也可以使消费线程进入等待。同理： 唤醒方法notify和notifyAll对两种线程都起作用。目前线程别分为两类：一组线程（t0,t1）负责生产，一组线程(t2, t3)负责消费。
现在的思路: 用Lock接口，把两组（共计4个）线程放在同一个锁下同步，但是绑定两个监视器分别监视生产线程和消费线程。关键代码有注释：
package thread.demo; import java.util.concurrent.locks.Condition;
import java.util.concurrent.locks.Lock;
import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock; /*
* 生产者消费者问题
*/
class NewProduct
{
private String name;// 产品名称
private int number = 1; // 产品编号
private boolean notEmpty = false; // 创建一个锁对象
Lock lock = new ReentrantLock(); // 通过已有的锁获取该锁上的监视器对象
//Condition c = lock.newCondition();
//通过已有的锁获得两组监视器，一组监视生产者，一组监视消费者
Condition producerCon = lock.newCondition();
Condition consumerCon = lock.newCondition();
public void produce(String name)
{
lock.lock();
try
{
while (notEmpty)
{
try {
producerCon.await();//调用生产者监视，只对生产线程有效
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
// 如果没有产品，就无需等待，直接生产
// 生产的产品名称
this.name = name + number;
// 编号递增
number++;
// 输出生产的产品信息：线程名（对应在某一个生产者）+产品名
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " 生产出： " + this.name);
// 生产完了以后，就有了产品
notEmpty = true;
//通知其他线程
consumerCon.signal();//调用消费者监视器，只能唤醒消费者
}
finally
{
lock.unlock();
}
} public void consume()
{
lock.lock();
try
{
// 如果没有产品，无法消费，等待
while (!notEmpty)
{
try {
consumerCon.await();//调用消费者的监视器，使消费线程等待
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
//打印产品被消费的信息：线程名（对应着某一个消费者） + 产品名
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "消费了：-> " + this.name);
//消费完了，通知其他线程
notEmpty = false;
//通知生产者
producerCon.signal();
}
finally
{
lock.unlock();
}
}
} // 创建生产者线程
class NewProducer implements Runnable
{
private NewProduct p;
NewProducer(NewProduct p2)
{
this.p = p2;
} public void run()
{
while (true)
{
p.produce("bread"); // 假如生产面包
}
} } //创建消费者线程
class NewConsumer implements Runnable
{
private NewProduct p;
NewConsumer(NewProduct p)
{
this.p = p;
} public void run()
{
while (true)//消费者消费
{
p.consume();
}
} }
public class LockDemo { public static void main(String[] args)
{
// 创建共享资源
NewProduct p = new NewProduct();
// 两个生产者，两个消费者
NewProducer NewProducer = new NewProducer(p);
NewConsumer NewConsumer = new NewConsumer(p);
Thread t0 = new Thread(NewProducer);
Thread t1 = new Thread(NewProducer); Thread t2 = new Thread(NewConsumer);
Thread t3 = new Thread(NewConsumer); t0.start();
t1.start();
t2.start();
t3.start();
}
}
下面做一个简单的总结：
Lock接口：
- 不用自己实现，查看API文档可以发现，库里面已经有几个已经实现了该接口的类，拿来用即可；
- 它的替代了同步代码块或者同步函数；
- 将同步的隐式操作变为显示操作；
- 更为灵活，可以一个锁上加上多组监视器；
- lock():获取锁
- unlock：释放锁， 通常需要定义在finally代码块中（因为有时某些线程获取锁以后，程序在执行到unlock之前可能出现问题，但是别的线程还要执行，需要获取锁，所以必须保证锁能够得到释放）
Condition接口：
- 替代了Object中的wait，notify和notifyAll方法，将这些监视器方法单独进行了封装，变成了Condition类型的监视器对象。
- 可以和任意的锁组。
- await();
- signal();
- signalAll();
下面看一看Java Condition API文档中给出的范例，本人作出了简单的注释：
package thread.demo; import java.util.concurrent.locks.Condition;
import java.util.concurrent.locks.Lock;
import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock; class BoundedBuffer {
// 创建ReentrantLock锁对象lock
final Lock lock = new ReentrantLock();
// lock锁绑定一个监视器监视数组是否存满
final Condition notFull = lock.newCondition();
// lock锁绑定一个监视器监视数组是否为空
final Condition notEmpty = lock.newCondition();
// 建立一个可以存储100个任何对象的数组
final Object[] items = new Object[100];
int putptr, takeptr, count; // 向数组中填充对象 x,以供存储线程调用
public void put(Object x) throws InterruptedException {
lock.lock(); // 获取锁
try {
// 当数组存满，调用存满监视器的await，使存储线程等待
while (count == items.length)
notFull.await();
// 当数组没有存满，就存入一个对象
items[putptr] = x;
if (++putptr == items.length) putptr = 0;
++count;
// 存储了对象之后，就去唤醒下面的取出元素的线程
// 大白话就是：俺里面不是空的，你可以来取元素了
notEmpty.signal();
} finally {
lock.unlock();
}
} // 取出元素的函数，以供取元素线程调用
public Object take() throws InterruptedException {
// 获取锁
lock.lock();
try {
// 当元素个数为0 时，通知取元素线程等待
// 大白话：里面是空的了，你等会再来取！
while (count == 0)
notEmpty.await();
// 当元素个数不为0，取出元素
Object x = items[takeptr];
if (++takeptr == items.length) takeptr = 0;
--count;
// 取出一个元素之后，就通知存储线程
// 大白话：里面没有满，你可以来存元素了！
notFull.signal();
return x;
} finally {
lock.unlock();
}
}
}
- wait可以指定时间，也可以不指定时间，sleep必须指定时间
- 在同步时，对于cpu执行权和锁的处理不同,
- wait:释放执行权，释放锁
- sleep:释放执行权，不释放锁
- stop
- run方法结束
在任务中通常都有循环结构，只要控制住循环就可以结束任务。
控制循环通常就用定义标记来完成。
package thread.demo; class StopThread implements Runnable
{
private boolean flag = true;
public void run ()
{
while (flag)
{
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " run...");
}
} public void setFlag()
{
flag = false;
}
}
public class StopThreadDemo
{
/**
* @param args
*/
public static void main(String[] args)
{
StopThread st = new StopThread();
Thread t0 = new Thread(st);
Thread t1 = new Thread(st);
t0.start();
t1.start(); for (int x = 0; x < 50; x++)
{
if (x == 49)
{
st.setFlag();
break;
}
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "..." + x);
}
System.out.println("over");
} }
可以看出，虽然主线程结束了，但是其他线程还要执行，然后根据标志位，自己停止。如果不设置标记，如果主线程over，其他线程就无法停止了。如果我们把第34行的改为x == 50,即这个条件就无法满足，标记为无法改变，虽然主线程结束，但是自定义的线程会继续执行。
假如把上面的程序改为如下：
package thread.demo; class StopThread implements Runnable
{
private boolean flag = true;
public synchronized void run ()
{
while (flag)
{
try {
wait();
} catch (InterruptedException e) {
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "..." + e);
} System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " run...");
}
} public void setFlag()
{
flag = false;
}
}
public class StopThreadDemo
{
/**
* @param args
*/
public static void main(String[] args)
{
StopThread st = new StopThread();
Thread t0 = new Thread(st);
Thread t1 = new Thread(st);
t0.start();
t1.start(); for (int x = 0; x < 50; x++)
{
if (x == 49)
{
st.setFlag();
break;
}
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "..." + x);
}
System.out.println("over");
} }
发现主线程结束了，但是其他线程却没能停下来，很简单：线程0和线程1进入run之后，都在第11行被置为等待状态，而又没有其他线程来唤醒它们，于是一直等待，即使主线程结束，还是等待。
下面采用一种方法：
interrupt方法并不是字面上理解的中断线程（岂不是和stop一样？），注意红框中：如果线程在调用Object类的wait(), wait(long)或者wait(long, int)方法，或者该类的join(), join(long), join(long, int)或者sleep(long), sleep(long, int)方法过程中受阻，则这种受阻的状态会被强制清除，然后收到一个InterruptedException.
意思就是interrupt()方法，会把线程从wait或者sleep状态中强制恢复到运行状态中来，让线程具备cpu的执行资格，由于这个“强制”通常是不正常唤醒（正常唤醒notify/notifyAll），所以抛出异常InterruptedException，记得要处理！改动上面程序如下：
package thread.demo; class StopThread implements Runnable
{
private boolean flag = true;
public synchronized void run ()
{
while (flag)
{
try {
wait();
} catch (InterruptedException e) {
// 打印异常信息
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "..." + e);
flag = false; // 处理异常
} System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " run...");
}
} public void setFlag()
{
flag = false;
}
}
public class StopThreadDemo
{
/**
* @param args
*/
public static void main(String[] args)
{
StopThread st = new StopThread();
Thread t0 = new Thread(st);
Thread t1 = new Thread(st);
t0.start();
t1.start(); for (int x = 0; x < 50; x++)
{
if (x == 49)
{
//st.setFlag();
t0.interrupt();
t1.interrupt();
break;
}
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "..." + x);
}
System.out.println("over");
} }
看到线程都结束了，由于采用了interrupt方法，抛出了图示的异常！
首先还是看API文档关于守护线程的描述，Thread中的一个方法：
该方法将该线程标记为守护线程。当正在运行的线程都是守护线程的时候，Java 虚拟机退出。
该方法必须在启动线程前调用。
例如把上面代码的第47行的t1线程的中断注释掉，但是在在第38行将t1标记为守护线程（可以理解为后台线程）：
package thread.demo; class StopThread implements Runnable
{
private boolean flag = true;
public synchronized void run ()
{
while (flag)
{
try {
wait();
} catch (InterruptedException e) {
// 打印异常信息
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "..." + e);
flag = false; // 处理异常
} System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " run...");
}
} public void setFlag()
{
flag = false;
}
}
public class StopThreadDemo
{
/**
* @param args
*/
public static void main(String[] args)
{
StopThread st = new StopThread();
Thread t0 = new Thread(st);
Thread t1 = new Thread(st);
t0.start();
t1.setDaemon(true);
t1.start(); for (int x = 0; x < 50; x++)
{
if (x == 49)
{
//st.setFlag();
t0.interrupt();
// t1.interrupt();
break;
}
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "..." + x);
}
System.out.println("over");
} }
由于线程t1没有能清除wait状态会一直等待，但是由于它是守护线程，Java虚拟机会退出，程序也会停止，但是t1线程就不会再抛出异常：
注意：守护线程运行时候正常线程一样，抢夺cpu执行权，就是在结束的时候，正常线程需要手动去结束：即stop，或者run方法结束等，但是守护线程是随着虚拟机退出而结束的。就好比我们的操作系统有很多后台进程是不允许我们去操作，在系统运行期间会一直存在并抢夺cpu执行权，但是他是随着系统关闭而停止的。
package thread.demo; class Demo implements Runnable
{
public void run ()
{
for (int i = 0; i < 50; i++)
{
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "..." + i);
}
}
}
public class JoinDemo
{ /**
* @param args
* @throws InterruptedException
*/
public static void main(String[] args) throws InterruptedException
{
Demo d = new Demo();
Thread t0 = new Thread(d);
Thread t1 = new Thread(d); t0.start();
t0.join(); // t0线程申请加入进来运行，此时主线程会释放执行权和执行资格。
t1.start();
//t0.join(); // t0线程申请加入进来运行，此时主线程会释放执行权和执行资格。 for (int i = 0; i < 50; i++)
{
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "..." + i);
}
} }
多次运行会发现，都是先执行线程0，这是因为线程0调用join方法之后，主线程会释放执行权和执行资格，一直等到线程0执行完，主线程才重新获取执行资格，如果是t1调用join方法，同理，主线程也会一直等待t1执行完才重新获取执行资格！
所以join方法常用来临时加入一个线程。
线程Thread有setPriority方法是用来设定线程的优先级，优先级越高，被随机执行的几率就越大！可以通过线程的toString方法看到线程权限：
package thread.demo; class Demo implements Runnable
{
public void run ()
{
for (int i = 0; i < 50; i++)
{
System.out.println(Thread.currentThread().toString() + "..." + i);
}
}
}
public class JoinDemo
{ /**
* @param args
* @throws InterruptedException
*/
public static void main(String[] args) throws InterruptedException
{
Demo d = new Demo();
Thread t0 = new Thread(d);
Thread t1 = new Thread(d); t0.start();
t0.join(); // t0线程申请加入进来运行，此时主线程会释放执行权和执行资格。
t1.start();
//t0.join(); // t0线程申请加入进来运行，此时主线程会释放执行权和执行资格。 for (int i = 0; i < 50; i++)
{
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "..." + i);
}
} }
关于线程的优先级有三个字段：
所以setPriority(MAX_PRIORITY)和setPriority(10)的效果是一样的.
例如在上述代码中线程1启动后加入：
t1.setPriority(10);
还可以通过线程的构造函数将线程命名和将线程分组：
分组作用：加入有10个线程都处于等待状态，先要调用interrupt方法将这10个线程全部强制唤醒就需要调用10次，显然麻烦，如果将这10个线程封装在一个组里面，对着一个组调用interrupt就能够将组里面的线程全部进行中断状态清除（即唤醒）
还有一个方法：
暂停当前线程，释放执行权，避免某一个线程一直占有cpu执行权,用的不多.
参考：传智播客Java SE教程，李刚《疯狂Java讲义》