協(xié)作基礎(chǔ)（wait/notify）

Java的根父類是Object，Java在Object類而非Thread類中，定義了一些線程協(xié)作的基本方法，使得每個(gè)對(duì)象都可以調(diào)用這些方法，這些方法有兩類，一類是wait，另一類是notify。

wait方法主要有兩個(gè)：

public final void wait() throws InterruptedException public final native void wait(long timeout) throws InterruptedException;

一個(gè)帶時(shí)間參數(shù)，單位是毫秒，表示最多等待這么長時(shí)間，參數(shù)為0表示無限期等待。一個(gè)不帶時(shí)間參數(shù)，表示無限期等待，實(shí)際就是調(diào)用wait(0)。在等待期間都可以被中斷，如果被中斷，會(huì)拋出InterruptedException。

wait實(shí)際上做了什么呢？每個(gè)對(duì)象都有一把鎖和一個(gè)鎖等待隊(duì)列，一個(gè)線程在進(jìn)入synchronized代碼塊時(shí)，會(huì)嘗試獲取鎖，獲取不到的話會(huì)把當(dāng)前線程加入等待隊(duì)列中。其實(shí)，除了用于鎖的等待隊(duì)列，每個(gè)對(duì)象還有另一個(gè)等待隊(duì)列，表示條件隊(duì)列，該隊(duì)列用于線程間的協(xié)作。調(diào)用wait就會(huì)把當(dāng)前線程放到條件隊(duì)列上并阻塞，表示當(dāng)前線程執(zhí)行不下去了，它需要等待一個(gè)條件，這個(gè)條件它自己改變不了，需要其他線程改變。當(dāng)其他線程改變了條件后，應(yīng)該調(diào)用Object的notify方法：

public final native void notify(); public final native void notifyAll();

notify做的事情就是從條件隊(duì)列中選一個(gè)線程，將其從隊(duì)列中移除并喚醒，notifyAll和notify的區(qū)別是，它會(huì)移除條件隊(duì)列中所有的線程并全部喚醒。

wait/notify方法只能在synchronized代碼塊內(nèi)被調(diào)用，如果調(diào)用wait/notify方法時(shí)，當(dāng)前線程沒有持有對(duì)象鎖，會(huì)拋出異常java.lang.IllegalMonitorStateException。

wait的具體過程是：

把當(dāng)前線程放入條件等待隊(duì)列，釋放對(duì)象鎖，阻塞等待，線程狀態(tài)變?yōu)閃AITING或TIMED_WAITING

等待時(shí)間到或被其他線程調(diào)用notify/notifyAll從條件隊(duì)列中移除，這時(shí)，要重新競爭對(duì)象鎖

• • 如果能夠獲得鎖，線程狀態(tài)變?yōu)镽UNNABLE，并從wait調(diào)用中返回
  • 否則，該線程加入對(duì)象鎖等待隊(duì)列，線程狀態(tài)變?yōu)锽LOCKED，只有在獲得鎖后才會(huì)從wait調(diào)用中返回

線程從wait調(diào)用中返回后，不代表其等待的條件就一定成立了，它需要重新檢查其等待的條件，一般的調(diào)用模式是：

synchronized (obj) {while (條件不成立)obj.wait();... // 條件滿足后的操作 }

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生產(chǎn)者/消費(fèi)者模式

下面來看一個(gè)生產(chǎn)者和消費(fèi)者的例子：

/*** @author 沉默哥* */ public class MyProducerConsumerDemo {static class GoodsQueue {private int size;private Queue<String> que = new ArrayDeque<String>();public GoodsQueue(int size) {// 維護(hù)一個(gè)有界隊(duì)列，傳入隊(duì)列的最大容量super();this.size = size;}public synchronized void put(String e) throws InterruptedException {while (que.size() == size) {System.out.println("隊(duì)列已滿，生產(chǎn)者等待");wait();}que.add(e);System.out.println("生產(chǎn)者生產(chǎn)：" + e);notify();}public synchronized String take() throws InterruptedException {while (que.size() == 0) {System.out.println("隊(duì)列為空，消費(fèi)者等待");wait();}String e = que.poll();System.out.println("消費(fèi)者消費(fèi)" + e);notify();return e;}}static class Producer extends Thread {GoodsQueue que;Random rad = new Random();public Producer(GoodsQueue que) {super();this.que = que;}@Overridepublic void run() {int i = 0;try {while (true) {String e = String.valueOf(i);que.put(e);i++;Thread.sleep(rad.nextInt(1000));// 生產(chǎn)者休息準(zhǔn)備下一次生產(chǎn) }} catch (InterruptedException e1) {}}}static class Consumer extends Thread {GoodsQueue que;Random rad = new Random();public Consumer(GoodsQueue que) {super();this.que = que;}@Overridepublic void run() {try {while (true) {que.take();Thread.sleep(rad.nextInt(1000));// 消費(fèi)者休息準(zhǔn)備下一次消費(fèi) }} catch (InterruptedException e) {}}}public static void main(String[] args) throws InterruptedException {GoodsQueue que = new GoodsQueue(1);Producer pro = new Producer(que);Consumer con = new Consumer(que);con.start();Thread.sleep(500);pro.start();} }

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轉(zhuǎn)載于:https://www.cnblogs.com/JackPn/p/9426366.html

總結(jié)

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