线程交互
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本文出自 “熔 巖” 博客，轉(zhuǎn)載請與作者聯(lián)系！
線程交互是比較復(fù)雜的問題，SCJP要求不很基礎(chǔ)：給定一個場景，編寫代碼來恰當(dāng)使用等待、通知和通知所有線程。
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一、線程交互的基礎(chǔ)知識
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SCJP所要求的線程交互知識點需要從java.lang.Object的類的三個方法來學(xué)習(xí)：
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?void notify()?
????????? 喚醒在此對象監(jiān)視器上等待的單個線程。?
?void notifyAll()?
????????? 喚醒在此對象監(jiān)視器上等待的所有線程。?
?void wait()?
????????? 導(dǎo)致當(dāng)前的線程等待，直到其他線程調(diào)用此對象的 notify() 方法或 notifyAll() 方法。
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當(dāng)然，wait()還有另外兩個重載方法：
?void wait(long timeout)?
????????? 導(dǎo)致當(dāng)前的線程等待，直到其他線程調(diào)用此對象的 notify() 方法或 notifyAll() 方法，或者超過指定的時間量。?
?void wait(long timeout, int nanos)?
????????? 導(dǎo)致當(dāng)前的線程等待，直到其他線程調(diào)用此對象的 notify() 方法或 notifyAll() 方法，或者其他某個線程中斷當(dāng)前線程，或者已超過某個實際時間量。
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以上這些方法是幫助線程傳遞線程關(guān)心的時間狀態(tài)。
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關(guān)于等待/通知，要記住的關(guān)鍵點是：
必須從同步環(huán)境內(nèi)調(diào)用wait()、notify()、notifyAll()方法。線程不能調(diào)用對象上等待或通知的方法，除非它擁有那個對象的鎖。
wait()、notify()、notifyAll()都是Object的實例方法。與每個對象具有鎖一樣，每個對象可以有一個線程列表，他們等待來自該信號（通知）。線程通過執(zhí)行對象上的wait()方法獲得這個等待列表。從那時候起，它不再執(zhí)行任何其他指令，直到調(diào)用對象的notify()方法為止。如果多個線程在同一個對象上等待，則將只選擇一個線程（不保證以何種順序）繼續(xù)執(zhí)行。如果沒有線程等待，則不采取任何特殊操作。
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下面看個例子就明白了：
/**?
* 計算輸出其他線程鎖計算的數(shù)據(jù)?
*?
* @author leizhimin 2008-9-15 13:20:38?
*/?
public?class?ThreadA {?
????public?static?void?main(String[] args) {?
????????ThreadB b =?new?ThreadB();?
????????//啟動計算線程?
????????b.start();?
????????//線程A擁有b對象上的鎖。線程為了調(diào)用wait()或notify()方法，該線程必須是那個對象鎖的擁有者?
????????synchronized?(b) {?
????????????try?{?
????????????????System.out.println("等待對象b完成計算。。。");?
????????????????//當(dāng)前線程A等待?
????????????????b.wait();?
????????????}?catch?(InterruptedException e) {?
????????????????e.printStackTrace();?
????????????}?
????????????System.out.println("b對象計算的總和是："?+ b.total);?
????????}?
????}?
}
?
/**?
* 計算1+2+3 ... +100的和?
*?
* @author leizhimin 2008-9-15 13:20:49?
*/?
public?class?ThreadB?extends?Thread {?
????int?total;?
????public?void?run() {?
????????synchronized?(this) {?
????????????for?(int?i = 0; i < 101; i++) {?
????????????????total += i;?
????????????}?
????????????//（完成計算了）喚醒在此對象監(jiān)視器上等待的單個線程，在本例中線程A被喚醒?
????????????notify();?
????????}?
????}?
}
?
等待對象b完成計算。。。?
b對象計算的總和是：5050?
Process finished with exit code 0?
?
千萬注意：
當(dāng)在對象上調(diào)用wait()方法時，執(zhí)行該代碼的線程立即放棄它在對象上的鎖。然而調(diào)用notify()時，并不意味著這時線程會放棄其鎖。如果線程榮然在完成同步代碼，則線程在移出之前不會放棄鎖。因此，只要調(diào)用notify()并不意味著這時該鎖變得可用。
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二、多個線程在等待一個對象鎖時候使用notifyAll()
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在多數(shù)情況下，最好通知等待某個對象的所有線程。如果這樣做，可以在對象上使用notifyAll()讓所有在此對象上等待的線程沖出等待區(qū)，返回到可運行狀態(tài)。
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下面給個例子：
/**?
* 計算線程?
*?
* @author leizhimin 2008-9-20 11:15:46?
*/?
public?class?Calculator?extends?Thread {?
????????int?total;?
????????public?void?run() {?
????????????????synchronized?(this) {?
????????????????????????for?(int?i = 0; i < 101; i++) {?
????????????????????????????????total += i;?
????????????????????????}?
????????????????}?
????????????????//通知所有在此對象上等待的線程?
????????????????notifyAll();?
????????}?
}
?
/**?
* 獲取計算結(jié)果并輸出?
*?
* @author leizhimin 2008-9-20 11:15:22?
*/?
public?class?ReaderResult?extends?Thread {?
????????Calculator c;?
????????public?ReaderResult(Calculator c) {?
????????????????this.c = c;?
????????}?
????????public?void?run() {?
????????????????synchronized?(c) {?
????????????????????????try?{?
????????????????????????????????System.out.println(Thread.currentThread() +?"等待計算結(jié)果。。。");?
????????????????????????????????c.wait();?
????????????????????????}?catch?(InterruptedException e) {?
????????????????????????????????e.printStackTrace();?
????????????????????????}?
????????????????????????System.out.println(Thread.currentThread() +?"計算結(jié)果為："?+ c.total);?
????????????????}?
????????}?
????????public?static?void?main(String[] args) {?
????????????????Calculator calculator =?new?Calculator();?
????????????????//啟動三個線程，分別獲取計算結(jié)果?
????????????????new?ReaderResult(calculator).start();?
????????????????new?ReaderResult(calculator).start();?
????????????????new?ReaderResult(calculator).start();?
????????????????//啟動計算線程?
????????????????calculator.start();?
????????}?
}
?
運行結(jié)果：
Thread[Thread-1,5,main]等待計算結(jié)果。。。?
Thread[Thread-2,5,main]等待計算結(jié)果。。。?
Thread[Thread-3,5,main]等待計算結(jié)果。。。?
Exception in thread?"Thread-0"?java.lang.IllegalMonitorStateException: current thread not owner?
??at java.lang.Object.notifyAll(Native Method)?
??at threadtest.Calculator.run(Calculator.java:18)?
Thread[Thread-1,5,main]計算結(jié)果為：5050?
Thread[Thread-2,5,main]計算結(jié)果為：5050?
Thread[Thread-3,5,main]計算結(jié)果為：5050?
Process finished with exit code 0?
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運行結(jié)果表明，程序中有異常，并且多次運行結(jié)果可能有多種輸出結(jié)果。這就是說明，這個多線程的交互程序還存在問題。究竟是出了什么問題，需要深入的分析和思考，下面將做具體分析。
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實際上，上面這個代碼中，我們期望的是讀取結(jié)果的線程在計算線程調(diào)用notifyAll()之前等待即可。 但是，如果計算線程先執(zhí)行，并在讀取結(jié)果線程等待之前調(diào)用了notify()方法，那么又會發(fā)生什么呢？這種情況是可能發(fā)生的。因為無法保證線程的不同部分將按照什么順序來執(zhí)行。幸運的是當(dāng)讀取線程運行時，它只能馬上進入等待狀態(tài)----它沒有做任何事情來檢查等待的事件是否已經(jīng)發(fā)生。? ----因此，如果計算線程已經(jīng)調(diào)用了notifyAll()方法，那么它就不會再次調(diào)用notifyAll()，----并且等待的讀取線程將永遠保持等待。這當(dāng)然是開發(fā)者所不愿意看到的問題。
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因此，當(dāng)?shù)却氖录l(fā)生時，需要能夠檢查notifyAll()通知事件是否已經(jīng)發(fā)生。
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通常，解決上面問題的最佳方式是將
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轉(zhuǎn)載于:https://my.oschina.net/chendongj/blog/790170
總結(jié)
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