线程间通信
概念
多个线程在处理同一个资源,但是处理的动作(线程的任务)却不相同。
比如:线程a用来生成包子,线程B用来吃包子,包子可以理解为同一资源,线程a和线程b处理的动作,一个是生产,一个是消费,那么线程a和线程b之间就存在线程通信问题。
为什么要处理线程间通信
多个线程并发执行时,在默认情况下CPU是随即切换线程的,当我们需要多个线程来共同完成一件任务,并且我们希望他们有规律的执行,那么多线程之间需要一些协调通信,以此来帮我们达到多线程共同操作一分数据。
如何保证线程间通信有效利用资源
多个线程在处理同一个资源,并且任务不同时,需要线程通信来帮助解决线程之间对同一个变量的使用和操作。就是多个线程在操作一分数据时,避免对同意共享变量的争夺。也就是我们需要通过一定的手段使各个线程能很有效的吕勇资源。而这种手段就是【等待唤醒机制】。
等待唤醒机制概述
什么是等待唤醒机制
就是在一个线程进行了规定操作后,就进入等待状态(wait()),等待其他线程执行完他们的指定代码过后,再将其唤醒(notify());在有 多个线程进行等待时,如果需要,可以使用notifyALL()来唤醒所有等待线程。
等待唤醒中的方法
等待唤醒机制就是用于解决线程间通信的问题。使用到的3个方法的含义如下:
- wait:线程不再活动,不再参与调度,进入wait set中,因此不会浪费cpu资源,也不会去竞争锁了。这是的线程状态即是WAITING。它还要等着别的线程执行一个特别的动作,也即是“通知(notify)”在这个对象上等待的线程从wait set中释放出来,重新进入到调度队列(ready queue)中
- notify:则选取所通知对象的wait set中的一个线程释放;例如,餐馆有空位置 后,等候就餐最久的顾客最先入座。
- notifyAll:则释放所通知对象的wait set上的全部线程。
注意:
哪怕只通知了一个等待的线程,被通知线程也不能立即回复执行,因为它当初中断的地方是在同步块内,而此刻它已经不持有锁,所以她需要再次尝试去获取锁(很可能面临其他线程的竞争),成功后才能在当初调用wait方法之后的地方恢复执行。
【总结】:
- 如果能获取锁,线程就从WAITING状态变成RUNNABLE状态。
- 否则,从wait set出来,又进入entry set,线程就从WAITING状态又变成BLOCKED状态。
调用wait和notify方法需要注意的细节
- wait方法与notify方法需要由同一个锁对象调用。因为:对应的锁对象可以通过notify唤醒使用同一个锁对象调用的wait方法后的线程。
- wait方法与notify方法是属于Objcet类的方法的。因为:锁对象可以是任意对象,而任意对象是所属类都是集成了Objcet类的。
- wait方法与notify方法必须要在同步代码块或者是同步函数中使用。因为:必须要通过锁对象调用这两个方法。