Java多执行绪之间实现通讯
一、课程目标
多执行绪之间如何通讯wait、notify、notifyAll()方法
lock
停止执行绪
守护执行绪
Join方法
优先级
Yield
二、多执行绪之间如何实现通讯
2.1 什么是多执行绪之间通讯？多执行绪之间通讯，其实就是多个执行绪在操作同一个资源，但是操作的动作不同。
画图演示
2.2 多执行绪之间通讯需求
需求:第一个执行绪写入(input)使用者，另一个执行绪取读取(out)使用者.实现读一个，写一个操作。
2.3程式码实现基本实现
2.3.1共享资源源实体类
class Res {
public String userSex;
public String userName;
}
2.3.2输入执行绪资源
class IntThrad extends Thread {
private Res res;
public IntThrad(Res res) {
this.res = res;
}
@Override
public void run() {
int count = 0;
while (true) {
if (count == 0) {
res.userName = "余胜军";
res.userSex = "男";
} else {
res.userName = "小红";
res.userSex = "女";
}
count = (count + 1) % 2;
}
}
}
2.3.3输出执行绪
class OutThread extends Thread {
private Res res;
public OutThread(Res res) {
this.res = res;
}
@Override
public void run() {
while (true) {
System.out.println(res.userName + "--" + res.userSex);
}
}
}
2.3.4执行程式码
Res res = new Res();
IntThrad intThrad = new IntThrad(res);
OutThread outThread = new OutThread(res);
intThrad.start();
outThread.start();
2.3.5执行程式码
注意：资料发生错乱，造成执行绪安全问题
2.3.6解决执行绪安全问题
2.3.6.1 IntThrad 加上synchronized
class IntThrad extends Thread {
private Res res;
public IntThrad(Res res) {
this.res = res;
}
@Override
public void run() {
int count = 0;
while (true) {
synchronized (res) {
if (count == 0) {
res.userName = "余胜军";
res.userSex = "男";
} else {
res.userName = "小红";
res.userSex = "女";
}
count = (count + 1) % 2;
}
}
}
}
2.3.6.2 输出执行绪加上synchronized
class OutThread extends Thread {
private Res res;
public OutThread(Res res) {
this.res = res;
}
@Override
public void run() {
while (true) {
synchronized (res) {
System.out.println(res.userName + "--" + res.userSex);
}
}
}
}
2.4 wait()、notify、notifyAll()方法
wait()、notify()、notifyAll()是三个定义在Object类里的方法，可以用来控制执行绪的状态。
这三个方法最终呼叫的都是jvm级的native方法。随着jvm执行平台的不同可能有些许差异。
如果物件呼叫了wait方法就会使持有该物件的执行绪把该物件的控制权交出去，然后处于等待状态。
如果物件呼叫了notify方法就会通知某个正在等待这个物件的控制权的执行绪可以继续执行。
如果物件呼叫了notifyAll方法就会通知所有等待这个物件控制权的执行绪继续执行。
class Res {
public String userSex;
public String userName;
//执行绪通讯标识
public boolean flag = false;
}
class IntThrad extends Thread {
private Res res;
public IntThrad(Res res) {
this.res = res;
}
@Override
public void run() {
int count = 0;
while (true) {
synchronized (res) {
if (res.flag) {
try {
// 当前执行绪变为等待，但是可以释放锁
res.wait();
} catch (Exception e) {
}
}
if (count == 0) {
res.userName = "余胜军";
res.userSex = "男";
} else {
res.userName = "小红";
res.userSex = "女";
}
count = (count + 1) % 2;
res.flag = true;
// 唤醒当前执行绪
res.notify();
}
}
}
}
class IntThrad extends Thread {
private Res res;
public IntThrad(Res res) {
this.res = res;
}
@Override
public void run() {
int count = 0;
while (true) {
synchronized (res) {
if (res.flag) {
try {
// 当前执行绪变为等待，但是可以释放锁
res.wait();
} catch (Exception e) {
}
}
if (count == 0) {
res.userName = "余胜军";
res.userSex = "男";
} else {
res.userName = "小红";
res.userSex = "女";
}
count = (count + 1) % 2;
res.flag = true;
// 唤醒当前执行绪
res.notify();
}
}
}
}
public class ThreaCommun {
public static void main(String[] args) {
Res res = new Res();
IntThrad intThrad = new IntThrad(res);
OutThread outThread = new OutThread(res);
intThrad.start();
outThread.start();
}
}
2.5 wait与sleep区别?
对于sleep()方法，我们首先要知道该方法是属于Thread类中的。而wait()方法，则是属于Object类中的。
sleep()方法导致了程式暂停执行指定的时间，让出cpu该其他执行绪，但是他的监控状态依然保持者，当指定的时间到了又会自动恢复执行状态。
在呼叫sleep()方法的过程中，执行绪不会释放物件锁。
而当呼叫wait()方法的时候，执行绪会放弃物件锁，进入等待此物件的等待锁定池，只有针对此物件呼叫notify()方法后本执行绪才进入物件锁定池准备
获取物件锁进入执行状态。
三、JDK1.5-Lock
在 jdk1.5 之后，并发包中新增了 Lock 界面(以及相关实现类)用来实现锁功能，Lock 界面提供了与 synchronized 关键字类似的同步功能，但需要在使用时手动获取锁和释放锁。3.1 、Lock写法:
Lock lock = new ReentrantLock();
lock.lock();
try{
//可能会出现执行绪安全的操作
}finally{
//一定在finally中释放锁
//也不能把获取锁在try中进行，因为有可能在获取锁的时候丢掷异常
lock.ublock();
}
3.2 、ReentrantLock写法:
ReentrantLock是一个可重入的互斥锁，ReentrantLock由最近成功获取锁，还没有释放的执行绪所拥有，当锁被另一个执行绪拥有时，呼叫lock的执行绪可以成功获取锁。如果锁已经被当前执行绪拥有，当前执行绪会立即返回
3.3、Lock 界面与 synchronized 关键字的区别
Lock 界面可以尝试非阻塞地获取锁 当前执行绪尝试获取锁。如果这一时刻锁没有被其他执行绪获取到，则成功获取并持有锁。
*Lock 界面能被中断地获取锁 与 synchronized 不同，获取到锁的执行绪能够响应中断，当获取到的锁的执行绪被中断时，中断异常将会被丢掷，同时锁会被释放。
Lock 界面在指定的截止时间之前获取锁，如果截止时间到了依旧无法获取锁，则返回。
3.4、Condition用法
Condition的功能类似于在传统的执行绪技术中的,Object.wait()和Object.notify()的功能,
程式码:
Condition condition = lock.newCondition();
res. condition.await(); 类似wait
res. Condition. Signal() 类似notify
Signalall notifyALL
四、如何停止执行绪？
4.1 停止执行绪思路使用退出标志，使执行绪正常退出，也就是当run方法完成后执行绪终止。使用stop方法强行终止执行绪（这个方法不推荐使用，因为stop和suspend、resume一样，也可能发生不可预料的结果）。使用interrupt方法中断执行绪。 执行绪在阻塞状态程式码:
class StopThread implements Runnable {
private boolean flag = true;
@Override
public synchronized void run() {
while (flag) {
try {
wait();
} catch (Exception e) {
//e.printStackTrace();
stopThread();
}
System.out.println("thread run..");
}
}
public void stopThread() {
flag = false;
}
}
public class StopThreadDemo {
public static void main(String[] args) {
StopThread stopThread1 = new StopThread();
Thread thread1 = new Thread(stopThread1);
Thread thread2 = new Thread(stopThread1);
thread1.start();
thread2.start();
int i = 0;
while (true) {
System.out.println("thread main..");
if (i == 300) {
// stopThread1.stopThread();
thread1.interrupt();
thread2.interrupt();
break;
}
i++;
}
}
}
五、守护执行绪
Java中有两种执行绪，一种是使用者执行绪，另一种是守护执行绪。当程序不存在或主执行绪停止，守护执行绪也会被停止。
使用setDaemon(true)方法设定为守护执行绪
public class DaemonThread {
public static void main(String[] args) {
Thread thread = new Thread(new Runnable() {
@Override
public void run() {
while (true) {
try {
Thread.sleep(100);
} catch (Exception e) {
// TODO: handle exception
}
System.out.println("我是子执行绪...");
}
}
});
thread.setDaemon(true);
thread.start();
for (int i = 0; i try {
Thread.sleep(100);
} catch (Exception e) {
}
System.out.println("我是主执行绪");
}
System.out.println("主执行绪执行完毕!");
}
}
六、join()方法作用
join作用是让其他执行绪变为等待6.1需求:
建立一个执行绪，子执行绪执行完毕后，主执行绪才能执行。
class JoinThread implements Runnable {
public void run() {
for (int i = 0; i
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "---i:" + i);
}
}
}
class JoinThread implements Runnable {
public void run() {
for (int i = 0; i
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "---i:" + i);
}
}
}
七、优先级
现代操作系统基本采用时分的形式排程执行的执行绪，执行绪分配得到的时间片的多少决定了执行绪使用处理器资源的多少，也对应了执行绪优先级这个概念。在JAVA执行绪中，通过一个int priority来控制优先级，范围为1-10，其中10最高，预设值为5。下面是源代码（基于1.8）中关于priority的一些量和方法。class PrioritytThread implements Runnable {
public void run() {
for (int i = 0; i System.out.println(Thread.currentThread().toString() + "---i:" + i);
}
}
}
public class ThreadDemo4 {
public static void main(String[] args) {
PrioritytThread prioritytThread = new PrioritytThread();
Thread t1 = new Thread(prioritytThread);
Thread t2 = new Thread(prioritytThread);
t1.start();
// 注意设定了优先级， 不代表每次都一定会被执行。 只是CPU排程会有限分配
t1.setPriority(10);
t2.start();
}
}
八、Yield方法
Thread.yield()方法的作用：暂停当前正在执行的执行绪，并执行其他执行绪。（可能没有效果）yield()让当前正在执行的执行绪回到可执行状态，以允许具有相同优先级的其他执行绪获得执行的机会。因此，使用yield()的目的是让具有相同优先级的执行绪之间能够适当的轮换执行。但是，实际中无法保证yield()达到让步的目的，因为，让步的执行绪可能被执行绪排程程式再次选中。
结论：大多数情况下，yield()将导致执行绪从执行状态转到可执行状态，但有可能没有效果。
