线程通信
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要想实现多个线程之间的协同，如:线程执行先后顺序、获取某个线程执行的结果等等。
涉及到线程之间相互通信，分为下面四类:
- 文件共享
- 网络共享
- 共享变量
- jdk提供的线程协调API
JDK提供的线程线程通信API: suspend()/resume()、wait()/notify()、park()/unpark()。
文件共享
文件共享主要使用文件系统的读写分离机制来实现线程通信。
public static void main(String args){
//线程1-写入数据
new Thread(() ->{try {
while (true){
Files.write(Paths.get("Demo7.log"),
("当前时间" + String.valueOf(System.currentTimeMillis())).getBytes());
Thread.sleep(1000L);
}
} catch (Exception e){e.printStackTrace();}
}).start();
//线程2-读取数据new
new Thread(()->{try {
while (true){
Thread.sleep(1000L);
byte[] allBytes= Files.readAllBytes(Paths.get("Demo7.log"));
System.out.println(new String(allBytes));
}
} catch (Exception e){e.printStackTrace();}
}).start();
}
变量共享
//共享变量
public static String content="空";
public static void main(String args){ //线程1-写入数据
new Thread(()-> {
try {
while (true) {
content = "当前时间" + String.valueOf(System.currentTimeMillis());
Thread.sleep(1000L);
}
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}).start();
//线程2-读取数据
new Thread(() ->{
try {
while (true){
Thread.sleep(1000L);
System.out.println(content);
}
} catch (Exception e){
e.printStackTrace();
}
}).start();
}
JDK线程协作API
JDK中对于需要多线程协作完成某一任务的场景，提供了对应API支持。多线程协作的典型场景是:生产者-消费者模型。(线程阻塞、线程唤醒)
示例:线程1去买包子，没有包子，则不再执行。线程-2生产出包子，通知线程-1继续执行。
suspend()与resume()
示例：
/** 包子店 */
public static Object baozidian = null;
/** 正常的suspend/resume */
public void suspendResumeTest() throws Exception {
// 启动线程
Thread consumerThread = new Thread(() -> {
if (baozidian == null) { // 如果没包子，则进入等待
System.out.println("1、进入等待");
Thread.currentThread().suspend();
}
System.out.println("2、买到包子，回家");
});
consumerThread.start();
// 3秒之后，生产一个包子
Thread.sleep(3000L);
baozidian = new Object();
consumerThread.resume();
System.out.println("3、通知消费者");
}
死锁实列：
/** 死锁的suspend/resume。 suspend并不会像wait一样释放锁，故此容易写出死锁代码 */
public void suspendResumeDeadLockTest() throws Exception {
// 启动线程
Thread consumerThread = new Thread(() -> {
if (baozidian == null) { // 如果没包子，则进入等待
System.out.println("1、进入等待");
// 当前线程拿到锁，然后挂起
synchronized (this) {
Thread.currentThread().suspend();
}
}
System.out.println("2、买到包子，回家");
});
consumerThread.start();
// 3秒之后，生产一个包子
Thread.sleep(3000L);
baozidian = new Object();
// 争取到锁以后，再恢复consumerThread
synchronized (this) {
consumerThread.resume();
}
System.out.println("3、通知消费者");
}
说明：
消费者拿到当前锁this后，处于挂起状态，其他线程想抢到锁后才能唤醒，这种业务逻辑就会出现死锁情况，因为线程 suspend()的时候是不会释放当前的锁的。
通知的先后顺序也会使得线程进入死锁状态：
/** 导致程序永久挂起的suspend/resume */
public void suspendResumeDeadLockTest2() throws Exception {
// 启动线程
Thread consumerThread = new Thread(() -> {
if (baozidian == null) {
System.out.println("1、没包子，进入等待");
try { // 为这个线程加上一点延时
Thread.sleep(5000L);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
// 这里的挂起执行在resume后面
Thread.currentThread().suspend();
}
System.out.println("2、买到包子，回家");
});
consumerThread.start();
// 3秒之后，生产一个包子
Thread.sleep(3000L);
baozidian = new Object();
consumerThread.resume();
System.out.println("3、通知消费者");
consumerThread.join();
}
运行结果
consumerThread执行的时候，main线程先处于暂停3秒状态，consumerThread线程判断没有包子，等待5秒，在consumerThread暂停5秒的时候，这个时候在主线程结束暂停后，通知consumerThread线程唤醒，但是consumerThread线程还在暂停时间里面，没有进入休眠，所以不会被唤醒，等consumerThread线程停止5秒时间过后，进入休眠，这个时候main线程已经唤醒过了。所以consumerThread线程会一直处于休眠状态。
wait()与notify()
这些方法只能由同一对象锁的持有者线程调用，也就是写在同步块里面，否则会抛出lllegalMonitorStateException异常。
wait方法导致当前线程等待，加入该对象的等待集合中，并且放弃当前持有的对象锁。
notify/notifyAll方法唤醒一个或所有正在等待这个对象锁的线程。
注意∶虽然会wait自动解锁，但是对顺序有要求，如果在notify被调用之后，才开始wait方法的调用，线程会永远处于WAITING状态。
示例：
/** 正常的wait/notify */
public void waitNotifyTest() throws Exception {
// 启动线程
new Thread(() -> {
if (baozidian == null) { // 如果没包子，则进入等待
synchronized (this) {
try {
System.out.println("1、进入等待");
this.wait();
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
System.out.println("2、买到包子，回家");
}).start();
// 3秒之后，生产一个包子
Thread.sleep(3000L);
baozidian = new Object();
synchronized (this) {
this.notifyAll();
System.out.println("3、通知消费者");
}
}
需要明白的是使用wait的时候，线程会把锁释放
先后顺序造成死锁的问题
/** 会导致程序永久等待的wait/notify */
public void waitNotifyDeadLockTest() throws Exception {
// 启动线程
new Thread(() -> {
if (baozidian == null) { // 如果没包子，则进入等待
try {
Thread.sleep(5000L);
} catch (InterruptedException e1) {
e1.printStackTrace();
}
synchronized (this) {
try {
System.out.println("1、进入等待");
this.wait();
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
System.out.println("2、买到包子，回家");
}).start();
// 3秒之后，生产一个包子
Thread.sleep(3000L);
baozidian = new Object();
synchronized (this) {
this.notifyAll();
System.out.println("3、通知消费者");
}
}
说明
这种问题的死锁是因为先后调用顺序
park()与unpark()
不要求park和unpark方法的调用顺序。
多次调用unpark之后，再调用park，线程会直接运行。但不会叠加，也就是说，连续多次调用park方法，第一次会拿到“许可”直接运行，后续调用会进入等待。
线程调用park则等待“许可”,unpark方法为指定线程提供“许可(permit)”。
示例：
/** 正常的park/unpark */
public void parkUnparkTest() throws Exception {
// 启动线程
Thread consumerThread = new Thread(() -> {
if (baozidian == null) { // 如果没包子，则进入等待
System.out.println("1、进入等待");
LockSupport.park();
}
System.out.println("2、买到包子，回家");
});
consumerThread.start();
// 3秒之后，生产一个包子
Thread.sleep(3000L);
baozidian = new Object();
LockSupport.unpark(consumerThread);
System.out.println("3、通知消费者");
}
运行结果
死锁示例：
/** 死锁的park/unpark */
public void parkUnparkDeadLockTest() throws Exception {
// 启动线程
Thread consumerThread = new Thread(() -> {
if (baozidian == null) { // 如果没包子，则进入等待
System.out.println("1、进入等待");
// 当前线程拿到锁，然后挂起
synchronized (this) {
LockSupport.park();
}
}
System.out.println("2、买到包子，回家");
});
consumerThread.start();
// 3秒之后，生产一个包子
Thread.sleep(3000L);
baozidian = new Object();
// 争取到锁以后，再恢复consumerThread
synchronized (this) {
LockSupport.unpark(consumerThread);
}
System.out.println("3、通知消费者");
}
运行结果：
这种死锁的问题是因为线程在park()的时候，不会释放当前的锁。
伪唤醒
警告!之前代码中用if语句来判断，是否进入等待状态，是错误的!
官方建议应该在循环中检查等待条件，原因是处于等待状态的线程可能会收到错误警报和伪唤醒，如果不在循环中检查等待条件，程序就会在没有满足结束条件的情况下退出。
伪唤醒是指线程并非因为notify、notifyall、unpark等api调用而唤醒，是更底层原因导致的。
// wait
synchronized (obj){
while (<条件判断>){
obj.wait();
//执行后续操作
}
}
// park
while(<条件判断>){
LockSupport.park();
//执行后续操作
}