（三）(1)线程间通信—wait和notify的使用
- 2019 年 10 月 3 日
- 筆記
这篇博客记录线程间通信相关api使用以及理解。
首先第一点，我之前的博客里的线程之间也是通信的，但是他们的通信是建立在访问的是同一个变量上的，相当于是变量、数据层面上的通信，而下面要讲的是线程层面上的通信，这种比前者更加可控。
Wait和notify机制
首先明白为什么会出现这个机制。
目的：举个例子，现在有A,B两个线程，A线程可以不停的改变i的值，B线程再i的值为5时终止。
方法：为了实现这种效果，我们需要在B线程的run方法之中添加while循环，不停的进行检测i值是否为5，为5则抛出异常停止或者使用stop，interrupt等。
问题：检测i的值是否为5这个操作，我们称之为轮询，这里的肯定是很耗时很少的，那么就会执行很多次，但是其中有一些检测是没有必要的，浪费了cpu的资源。
于是乎，就产生了等待/唤醒机制，为了解决cpu资源的浪费，以及让程序更加可控。
先从字面上简单理解一下：当一个线程执行某个操作但是不满足条件时，先让它等候着，直到条件满足了，再将它唤醒。当然唤醒就是说接着执行相应的操作。
wait方法：
让当前线程进行等待，将其加入到预执行队列当中，直到终止或者被唤醒为止，这里的预执行队列就是指处于和其他线程一起竞争获得该锁的状态。并且wait会释放当前的锁，这也就是说没有锁你是不能调用该方法的。
notify：
将处于wait状态，且竞争的锁和调用notify方法的线程持有的锁相同的线程唤醒，这个唤醒是随机的，相当于在预执行队列当中随机唤醒一个线程。不过注意notify唤醒并不会立即唤醒，而是将当前同步代码块之中的代码执行结束之后再去唤醒，相当于不会释放锁。
notifyAll:顾名思义，唤醒依赖于当前锁所有处于wait的线程。
下面通过一个简单的例子来验证上述结论，就是之前的那个例子，A线程列表元素不为5时wait，B线程负责为5时notify:
MyList.java:
package 第三章_wait_join; import java.util.ArrayList; import java.util.List; public class MyList { private static List<String> list = new ArrayList<String>(); public static void add(){ list.add("##"); } public static int getSize(){ return list.size(); } }
ThreadA.java
package 第三章_wait_join; public class ThreadA extends Thread{ private String lock; public ThreadA(String lock){ this.lock=lock; } @Override public void run(){ try{ synchronized(lock){ if(MyList.getSize()!=5){ //不为5则wait System.out.println("等待开始..."); lock.wait(); System.out.println("等待结束..."); } } }catch (InterruptedException e){ e.printStackTrace(); } } }
ThreadB.java
package 第三章_wait_join; public class ThreadB extends Thread{ private String lock; public ThreadB(String lock){ this.lock=lock; } @Override public void run(){ try{ synchronized(lock){ for(int i=0;i<10;i++){ MyList.add(); if(MyList.getSize()==5){ System.out.println("发出通知"); lock.notify(); } System.out.println("添加了"+(i+1)+"个元素"); Thread.sleep(10); } } }catch (InterruptedException e){ e.printStackTrace(); } } }
test.java:
package 第三章_wait_join; public class test { public static void main(String[] args){ try { ThreadA A = new ThreadA("lock"); ThreadB B = new ThreadB("lock"); A.start(); Thread.sleep(50); B.start(); }catch (InterruptedException e){ e.printStackTrace(); } } }
运行结果：
可以看出来，A线程开始等待之后就释放lock锁，B线程获取到了该锁，执行代码，添加了5个元素时，发出了通知，但是发出通知之后，它没有释放锁，而是将同步代码块执行完，然后再释放锁，A线程获取到，执行wait下面的代码。
说明两点：
1.另外和之前一样，如果一个线程已经处于阻塞状态了，那么就不能再调用其他会产生阻塞的方法，比如调用了wait就不能调用interrupt,suspend,否则会产生异常，你无法阻塞一个已经被阻塞的线程。
2.前面的wait都是没有参数的，wait(long)就是说在long长时间之内，如果没有被唤醒，那么就自动唤醒该线程，很好理解，
通知过早
那么wait,notify肯定也是有一定顺序的，你不能还没有wait就notify，那么是不会notify任何线程的，这也叫做通知过早。看下面的例子：
更改之前的test.java
package 第三章_wait_join; public class test { public static void main(String[] args){ try { ThreadA A = new ThreadA("lock"); ThreadB B = new ThreadB("lock"); B.start(); Thread.sleep(1000); A.start(); }catch (InterruptedException e){ e.printStackTrace(); } } }
运行结果：
可以看到虽然发出了通知，但是这个等待永远不会结束，因为你在发出通知的时候线程还没有处于阻塞状态，而是处于就绪状态，notify并不会唤醒任何线程。
