java线程小结2

　　本文我们来总结一下可以改变线程状态的若干方法。

一. Thread类中的方法

1.sleep

　　sleep方法属于Thread类，它相当于让线程睡眠，交出CPU，让CPU去执行其他的任务。 但是sleep方法不会释放锁，也就是说如果当前线程持有对某个对象的锁，则即使调用sleep方法，其他线程也无法访问这个对象。sleep()可以使低优先级的线程得到执行的机会，当然也可以让同优先级、高优先级的线程有执行的机会。

2.yield

　　yield方法也属于Thread类，它跟sleep方法类似，同样不会释放锁。调用yield方法会让当前线程交出CPU权限，让CPU去执行其他的线程，但是yield不能控制具体的交出CPU的时间。另外，yield方法只能让拥有相同优先级的线程有获取CPU执行时间的机会。 调用yield方法并不会让线程进入阻塞状态，而是让线程重回就绪状态，它只需要等待重新获取CPU执行时间，这一点是和sleep方法不一样的。实际中无法保证yield()达到让步目的，因为让步的线程还有可能被线程调度程序再次选中。

3.join

　　join方法同样也属于Thread类，join方法的作用是让“主线程”等待“子线程”结束之后才能继续运行。比如在线程B中调用了线程A的Join()方法，直到线程A执行完毕后，才会继续执行线程B。
　　join方法实际上是调用了Object的wait方法，所以join方法会让线程进入阻塞状态，并且会释放线程占有的锁，并交出CPU执行权限。

4.interrupt

　　interrupt，顾名思义，即中断的意思，它同样也属于Thread类。单独调用interrupt方法可以使得处于阻塞状态的线程抛出一个异常，也就说，它可以用来中断一个正处于阻塞状态的线程，但是直接调用interrupt方法不能中断正在运行中的线程。不过，通过interrupt方法和isInterrupted()方法来停止正在运行的线程。

二. Object类中的方法

wait()、notify()和notifyAll()是Object类中的方法：

public final native void notify();

public final native void notifyAll();

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

从这三个方法的文字描述可以知道以下几点信息：

1. wait()、notify()和notifyAll()方法是本地方法，并且为final方法，无法被重写。
2. 调用某个对象的wait()方法能让当前线程阻塞，并且当前线程必须拥有此对象的monitor（即锁）
3. 调用某个对象的notify()方法能够唤醒一个正在等待这个对象的monitor的线程，如果有多个线程都在等待这个对象的monitor，则只能唤醒其中一个线程；
4. 调用notifyAll()方法能够唤醒所有正在等待这个对象的monitor的线程；

　　有朋友可能会有疑问：为何这三个不是Thread类声明中的方法，而是Object类中声明的方法（当然由于Thread类继承了Object类，所以Thread也可以调用者三个方法）？其实这个问题很简单，由于每个对象都拥有monitor（即锁），所以让当前线程等待某个对象的锁，当然应该通过这个对象来操作了。而不是用当前线程来操作，因为当前线程可能会等待多个线程的锁，如果通过线程来操作，就非常复杂了。

　　上面已经提到，如果调用某个对象的wait()方法，当前线程必须拥有这个对象的monitor（即锁），因此调用wait()方法必须在同步块或者同步方法中进行（synchronized块或者synchronized方法）。

　　调用某个对象的wait()方法，相当于让当前线程交出此对象的monitor，然后进入等待状态，等待后续再次获得此对象的锁。

　　notify()方法能够唤醒一个正在等待该对象的monitor的线程，当有多个线程都在等待该对象的monitor的话，则只能唤醒其中一个线程，具体唤醒哪个线程则不得而知。

　　同样地，调用某个对象的notify()方法，当前线程也必须拥有这个对象的monitor，因此调用notify()方法必须在同步块或者同步方法中进行（synchronized块或者synchronized方法）。

　　nofityAll()方法能够唤醒所有正在等待该对象的monitor的线程，这一点与notify()方法是不同的。

　　这里要注意一点：notify()和notifyAll()方法只是唤醒等待该对象的monitor的线程，并不决定哪个线程能够获取到monitor。

　　举个简单的例子：假如有三个线程Thread1、Thread2和Thread3都在等待对象objectA的monitor，此时Thread4拥有对象objectA的monitor，当在Thread4中调用objectA.notify()方法之后，Thread1、Thread2和Thread3只有一个能被唤醒。注意，被唤醒不等于立刻就获取了objectA的monitor。假若在Thread4中调用objectA.notifyAll()方法，则Thread1、Thread2和Thread3三个线程都会被唤醒，至于哪个线程接下来能够获取到objectA的monitor就具体依赖于操作系统的调度了。

　　上面尤其要注意一点，一个线程被唤醒不代表立即获取了对象的monitor，只有等调用完notify()或者notifyAll()并退出synchronized块，释放对象锁后，其余线程才可获得锁执行。

三. Condition接口中的方法

　　Condition是在java 1.5中的concurrent包中出现的，它用来替代传统的Object的wait()、notify()实现线程间的协作，相比使用Object的wait()、notify()，使用Condition1的await()、signal()这种方式实现线程间协作更加安全和高效。因此通常来说比较推荐使用Condition。

• Condition接口基本的方法就是await()、signal()和signalAll()方法；Condition依赖于Lock接口，生成一个Condition的基本代码是lock.newCondition()

  • Conditon中的await()对应Object的wait()；

  • Condition中的signal()对应Object的notify()；

  • Condition中的signalAll()对应Object的notifyAll()。

• 调用Condition的await()和signal()方法，都必须在lock保护之内，就是说必须在lock.lock()和lock.unlock之间才可以使用

四. 示例

生产者-消费者模型的实现：

1.使用Object的wait()和notify()实现

public class Test {
    private int queueSize = 10;
    private PriorityQueue<Integer> queue = new PriorityQueue<Integer>(queueSize);
    public static void main(String[] args)  {
        Test test = new Test();
        Producer producer = test.new Producer();
        Consumer consumer = test.new Consumer();
        producer.start();
        consumer.start();
    }

    class Consumer extends Thread{

        @Override
        public void run() {
            consume();
        }

        private void consume() {
            while(true){
                synchronized (queue) {
                    while(queue.size() == 0){
                        try {
                            System.out.println("队列空，等待数据");
                            queue.wait();
                        } catch (InterruptedException e) {
                            e.printStackTrace();
                            queue.notify();
                        }
                    }
                    queue.poll();          //每次移走队首元素
                    queue.notify();
                    System.out.println("从队列取走一个元素，队列剩余"+queue.size()+"个元素");
                }
            }
        }
    }
      
    class Producer extends Thread{

        @Override
        public void run() {
            produce();
        }

        private void produce() {
            while(true){
                synchronized (queue) {
                    while(queue.size() == queueSize){
                        try {
                            System.out.println("队列满，等待有空余空间");
                            queue.wait();
                        } catch (InterruptedException e) {
                            e.printStackTrace();
                            queue.notify();
                        }
                    }
                    queue.offer(1);        //每次插入一个元素
                    queue.notify();
                    System.out.println("向队列取中插入一个元素，队列剩余空间："+(queueSize-queue.size()));
                }
            }
        }
    }
}

 2.使用Condition实现

public class Test {
    private int queueSize = 10;
    private PriorityQueue<Integer> queue = new PriorityQueue<Integer>(queueSize);
    private Lock lock = new ReentrantLock();
    private Condition notFull = lock.newCondition();
    private Condition notEmpty = lock.newCondition();

    public static void main(String[] args)  {
        Test test = new Test();
        Producer producer = test.new Producer();
        Consumer consumer = test.new Consumer();

        producer.start();
        consumer.start();
    }

    class Consumer extends Thread{

        @Override
        public void run() {
            consume();
        }

        private void consume() {
            while(true){
                lock.lock();
                try {
                    while(queue.size() == 0){
                        try {
                            System.out.println("队列空，等待数据");
                            notEmpty.await();
                        } catch (InterruptedException e) {
                            e.printStackTrace();
                        }
                    }
                    queue.poll();                //每次移走队首元素
                    notFull.signal();
                    System.out.println("从队列取走一个元素，队列剩余"+queue.size()+"个元素");
                } finally{
                    lock.unlock();
                }
            }
        }
    }

    class Producer extends Thread{

        @Override
        public void run() {
            produce();
        }

        private void produce() {
            while(true){
                lock.lock();
                try {
                    while(queue.size() == queueSize){
                        try {
                            System.out.println("队列满，等待有空余空间");
                            notFull.await();
                        } catch (InterruptedException e) {
                            e.printStackTrace();
                        }
                    }
                    queue.offer(1);        //每次插入一个元素
                    notEmpty.signal();
                    System.out.println("向队列取中插入一个元素，队列剩余空间："+(queueSize-queue.size()));
                } finally{
                    lock.unlock();
                }
            }
        }
    }
}

参考：http://www.cnblogs.com/dolphin0520/p/3920385.html