wait():使一个线程处于等待(阻塞)状态,并且释放所持有的对象的锁;sleep():使一个正在运行的线程处于睡眠状态,是一个静态方法,调用此方法要处理 InterruptedException 异常;
notify():唤醒一个处于等待状态的线程,当然在调用此方法的时候,并不能确切的唤醒某一个等待状态的线程,而是由 JVM 确定唤醒哪个线程,而且与优先级无关;
notityAll():唤醒所有处于等待状态的线程,该方法并不是将对象的锁给所有线程,而是让它们竞争,只有获得锁的线程才能进入就绪状态;
提示:关于 Java 多线程和并发编程的问题,建议大家看我的另一篇文章《关于 Java并发编程的总结和思考》。
补充:Java 5 通过 Lock 接口提供了显式的锁机制(explicit lock),增强了灵活性以及对线程的协调。Lock 接口中定义了加锁(lock())和解锁(unlock())的方法,同时还提供了 newCondition()方法来产生用于线程之间通信的 Condition 对象;此外,Java 5 还提供了信号量机制(semaphore),信号量可以用来限制对某个共享资源进行访问的线程的数量。在对资源进行访问之前,线程必须得到信号量的许可(调用 Semaphore 对象的 acquire()方法);在完成对资源的访问后,
线程必须向信号量归还许可(调用 Semaphore 对象的 release()方法)。
下面的例子演示了 100 个线程同时向一个银行账户中存入 1 元钱,在没有使用同步机制和使用同步机制情况下的执行情况。
银行账户类:
/**
* 银行账户
* @author
*
*/
public class Account {
private double balance;
// 账户余额
/**
* 存款
* @param money 存入金额
*/
public void deposit(double money) {
double newBalance = balance + money;
try {
Thread.sleep(10);
// 模拟此业务需要一段处理时间
}
catch(InterruptedException ex) {
ex.printStackTrace();
}
balance = newBalance;
}
/**
* 获得账户余额
*/
public double getBalance() {
return balance;
}
}
存钱线程类:
/**
* 存钱线程
* @author
*
*/
public class AddMoneyThread implements Runnable {
private Account account;
// 存入账户
private double money;
// 存入金额
public AddMoneyThread(Account account, double money) {
this.account = account;
this.money = money;
}
@Override
public void run() {
account.deposit(money);
}
}
测试类:
import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;
public class Test01 {
public static void main(String[] args) {
Account account = new Account();
ExecutorService service = Executors.newFixedThreadPool(100);
for(int i = 1; i <= 100; i++) {
service.execute(new AddMoneyThread(account, 1));
}
service.shutdown();
while(!service.isTerminated()) {}
System.out.println("账户余额: " + account.getBalance());
}
}
在没有同步的情况下,执行结果通常是显示账户余额在 10 元以下,出现这种状况的原因是,当一个线程 A 试图存入 1 元的时候,另外一个线程 B 也能够进入存款
的方法中,线程 B 读取到的账户余额仍然是线程 A 存入 1 元钱之前的账户余额,因此也是在原来的余额 0 上面做了加 1 元的操作,同理线程 C 也会做类似的事情,
所以最后 100 个线程执行结束时,本来期望账户余额为 100 元,但实际得到的通常在 10 元以下(很可能是 1 元哦)。解决这个问题的办法就是同步,当一个线程
对银行账户存钱时,需要将此账户锁定,待其操作完成后才允许其他的线程进行操作,代码有如下几种调整方案:
在银行账户的存款(deposit)方法上同步(synchronized)关键字
/**
* 银行账户
* @author
*
*/
public class Account {
private double balance;
// 账户余额
/**
* 存款
* @param money 存入金额
*/
public synchronized void deposit(double money) {
double newBalance = balance + money;
try {
Thread.sleep(10);
// 模拟此业务需要一段处理时间
}
catch(InterruptedException ex) {
ex.printStackTrace();
}
balance = newBalance;
}
/**
* 获得账户余额
*/
public double getBalance() {
return balance;
}
}
在线程调用存款方法时对银行账户进行同步
/**
* 存钱线程
* @author 骆昊
*
*/
public class AddMoneyThread implements Runnable {
private Account account;
// 存入账户
private double money;
// 存入金额
public AddMoneyThread(Account account, double money) {
this.account = account;
this.money = money;
}
@Override
public void run() {
synchronized (account) {
account.deposit(money);
}
}
}
通过 Java 5 显示的锁机制,为每个银行账户创建一个锁对象,在存款操
作进行加锁和解锁的操作
import java.util.concurrent.locks.Lock;
import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock;
/**
* 银行账户
*
* @author 骆昊
*
*/
public class Account {
private Lock accountLock = new ReentrantLock();
private double balance; // 账户余额
/**
* 存款
*
* @param money
*
存入金额
*/
public void deposit(double money) {
accountLock.lock();
try {
double newBalance = balance + money;
try {
Thread.sleep(10); // 模拟此业务需要一段处理时间
}
catch (InterruptedException ex) {
ex.printStackTrace();
}
balance = newBalance;
}
finally {
accountLock.unlock();
}
}
/**
* 获得账户余额
*/public double getBalance() {
return balance;
}
}
按照上述三种方式对代码进行修改后,重写执行测试代码 Test01,将看到最终的账户余额为 100 元。当然也可以使用 Semaphore 或 CountdownLatch 来实现同步。