java基础知识回顾之java Thread类学习（三）--java多线程通信等待唤醒机制（wait和notify,notifyAll）

2022-08-18 16:40:29

1.wait和notify，notifyAll：

wait和notify，notifyAll是Object类方法，因为等待和唤醒必须是同一个锁，不可以对不同锁中的线程进行唤醒，而锁可以是任意对象，所以可以被任意对象调用的方法，定义在Object基类中。
wait()方法：对此对象调用wait方法导致本线程放弃对象锁，让线程处于冻结状态，进入等待线程的线程池当中。wait是指已经进入同步锁的线程，让自己暂时让出同步锁，以便使其他正在等待此锁的线程可以进入同步锁并运行，只有其它线程调用notify方法或者notifyAll方法后，才能唤醒线程池中等待的线程。
notify()方法：唤醒线程池中的任意一个线程。
notifyAll方法：唤醒线程池中的所有线程。

2.线程间通信：多个线程操作同一个资源，但是操作的动作不同，任务不同。

3.等待唤醒机制：操作共享数据的不同动作，一个存入，一个取出；当输入一个的时候，另一个要取出。先让输入线程等待，等输出线程取出后，再唤醒输入线程。

下面看一个例子：需求是要求两个线程操作Resource资源类中的成员变量name，sex，要求一个线程往共享资源类中存入一个姓名和一个姓别，即存入一个资源对象，另一个线程就取出资源类中的对象。即存入一个，就要取出，资源类中对象为空的时候，就再存入一个。这个例子可以用等待唤醒机制解决。

思路：这里在线程代码里面设计一个姓名为peter，性别为man；另一个姓名为“李明”，性别为“男”。通过模2进行切换。输入线程选择操作这连个对象。

java基础知识回顾之java Thread类学习（八）--java.util.concurrent.locks（JDK1.5）与synchronized异同讲解

看API文档介绍几个方法：

JDK1.5中提供了多线程的升级解决方案:

特点： 1.将同步synchronized显示的替换成Lock
2.接口Condition:Condition替代了Object监视器方法（wait、notify、notifyAll），分别替换成了await()，signal() （唤醒一个等待线　　　　程），signalAll() 唤醒多个线程。一个锁可以绑定多个condition对象，可以对应好几组wait，notify，notifyAll动作。

java.util.concurrent.locks接口：
*     Lock接口下面的方法
*     void lock()：获取锁，如果锁不可用，出于线程调度目的，将禁用当前线程，并且在获得锁之前，该线程将一直处于休眠状态。
*     boolean tryLock():如果获得了锁，返回true。如果别的线程正在持有锁，返回false
*     boolean tryLock(long time,//等待多长时间获得锁
                TimeUnit unit)
                throws InterruptedException:
       如果获取到锁，立即返回true，如果别的线程正在持有锁，会等待参数给定的时间，如果在这段时间内获得了锁就返回true，如果等待超时，返回false。

locks的实现类：
    java.lang.Object
             -->java.util.concurrent.locks.ReentrantLock类一个可重入的互斥锁 Lock，替代synchronized，比synchronized有更强大的功能
             -->Java.util.concurrent.locks.ReadWriteLock 提供了一对可供读写并发的锁。

使用新的锁完成生产者消费者模型：

代码如下：

仓库类（资源）

java基础知识回顾之java Thread类学习（三）--java多线程通信等待唤醒机制（wait和notify,notifyAll）

class ResourceNew{
    private String name;
    private boolean flag = false;
    private int count=1;
    
    private final Lock lock = new ReentrantLock();//将同步synchronized显示的替换成Lock
    private Condition condition_cusumer = lock.newCondition();//同一个锁上可以绑定多个相关的Condition
    private Condition conditon_producer = lock.newCondition();
    
    public  void set(String name) throws InterruptedException{
        try{
            lock.lock();//显示的
            while(flag){
                conditon_producer.await();//生产者等待t1,t2
            }
            this.name = name+"---"+count++;
            System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"...生产者..."+this.name);
            this.flag = true;
//condition.signalAll();//唤醒本方和唤醒对方
            condition_cusumer.signal();//唤醒某个消费者
        }finally{
            lock.unlock();//每个线程进入锁必须要执行的操作，最终要释放锁
        }
    }
    
    public  void out() throws InterruptedException{
        try{
            lock.lock();
            while(!flag){
                condition_cusumer.await();//消费者等待
            }
            System.out.println(Thread.currentThread().getName()+".消费者."+this.name);
            this.flag = false;
            conditon_producer.signalAll();//唤醒生产者
        }finally{
            lock.unlock();
        }
    }
    
}

生产者：

/**
 * 
 * @author Administrator
 * 生产者负责生产，操作同一个资源，但是是生产动作
 *
 */
class producerNew implements Runnable{
    private ResourceNew res;
    public producerNew(ResourceNew res){
        this.res = res;
    }
    public void run() {
        while(true){
            try {
                res.set("..商品..");
            } catch (InterruptedException e) {
                // TODO Auto-generated catch block
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }
}

/**
 * 
 * @author Administrator
 * 消费者负责消费生产者提供的产品，操作的同一个资源，但是是消费动作
 *
 */
class CusumerNew implements Runnable{
    private ResourceNew res;
    public CusumerNew(ResourceNew res){
        this.res = res;
    }
    public void run() {
        while(true){
            try {
                res.out();
            } catch (InterruptedException e) {
                // TODO Auto-generated catch block
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }
}

消费者：

/**
 * 
 * @author Administrator
 * 消费者负责消费生产者提供的产品，操作的同一个资源，但是是消费动作
 *
 */
class CusumerNew implements Runnable{
    private ResourceNew res;
    public CusumerNew(ResourceNew res){
        this.res = res;
    }
    public void run() {
        while(true){
            try {
                res.out();
            } catch (InterruptedException e) {
                // TODO Auto-generated catch block
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }
}

synchronized和java.util.concurrent.locks.Lock的异同 :
* 相同点：Lock能完成synchronized所实现的所有功能。
* 不同点：1.Lock比Synchonized更精确的线程锁语义和更好的性能。（Synchonized是独占锁，性能不高，而Lock是借助于JNI，性能更高）
* 2.Lock必须手动释放锁，在finally里面调用unlock()方法释放锁，而synchronized会自动释放锁。

码农公寓

1.wait和notify，notifyAll：

java基础知识回顾之java Thread类学习（八）--java.util.concurrent.locks（JDK1.5）与synchronized异同讲解

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