wait/notify通信机制

一个线程在使用的同步方法中时, 可能根据问题的需要, 必须使用wait() (挂起)方法使本线程等待, 暂时让出CPU的使用权, 并允许其它线程使用这个同步方法.其它线程如果在使用这个同步方法时不需要等待, 那么它用完这个同步方法的同时,应当执行notify(), notifyAll()(恢复)方法通知所有的由于使用这个同步方法而处于等待的线程结束等待.这就是wait/notify线程间通信机制.

wait()/notify():都是Object类中的方法,因为任何对象都可以作为锁对象,因此在所有对象中都有这2个方法.

使用wait()/notify()方法前, 线程需要获得对象锁,即只能在同步域中使用.
notify()方法随机唤醒一个线程. notifyAll()则会唤醒所有等待线程进入就绪状态, 优先级高的会先执行.
notify()方法执行后并不会释放锁, 而是执行完run()的内容后才会释放.
wait状态下调用interrupt()方法会出现InterruptedException异常.

调用 notify() 方法会将等待队列中的线程移动到同步队列中，线程状态也会更新为 BLOCKED

线程计数器

CountDownLatch

倒计时器

允许一定量的线程等待,直到所有的线程都执行完后开始下一步操作.

// 创建计数10的倒计时器
private static CountDownLatch countDownLatch = new CountDownLatch(10);
// 减1,用于run()方法内,每个线程执行完后都会执行
countDownLatch.countDown();
// 倒计数未到0则等待,不执行该句后面的代码,所有线程都执行完后才执行
countDownLatch.await();

可以看出CountDownLatch阻塞的是主线程, 主线程在启动其他线程后需要立即执行countDownLatch.await()方法, 从而阻塞到所有线程执行结束.

CyclicBarrier

CyclicBarrier barrier = new CyclicBarrier(10, new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                // 10个线程全部结束后执行的内容
                ......;
            }
        });
for (int i = 1; i <= 10; i++) {
    new Thread(() -> {
        try {
            // 10个线程未全部结束前一直阻塞
            barrier.await();
        } catch (Exception) {
            e.printStackTrace();
        }
    }).start();
}

屏障点可以设置多个,使用barrier.reset()方法可以重置其状态以重新执行. 不会阻塞主线程, 阻塞的是子线程

信号量机制

控制对互斥资源的访问线程数

10个线程进行请求, 只能3个同时访问:

Semaphore semaphore = new Semaphore(3);
ExecutorService executorService = Executors.newCachedThreadPool();
for (int i = 0; i < 10; i++) {
    executorService.execute(()->{
        try {
            semaphore.acquire();
            System.out.print(semaphore.availablePermits() + " ");
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            semaphore.release();
        }
    });
}
executorService.shutdown();