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为了解决线程的死锁问题，引入线程通信
线程通信涉及到的三个方法
**wait()**一旦执行此方法，当前线程就进入阻塞状态，并释放同步监视器
**notify()**一旦执行此方法就会唤醒被wait的一个线程。如果有多个线程被wait，就唤醒优先级高的那个
**notifyAll()**一旦执行此方法，就会唤醒所有被wait的线程
说明

  • wait()，notify()，notifyAll()三个方法定义在java.lang.Object类中
  • wait()，notify()，notifyAll()三个方法必须使用在同步代码块或同步方法中
  • wait()，notify()，notifyAll()三个方法的调用者必须是同步代码块或同步方法中的同步监视器
    否则，会出现IllegalMonitorStateException异常
    • 为什么wait()、notify()、notifyAll()等方法都定义在Object类中

因为这些方法的调用是依赖于锁对象的，而任意对象都可以充当同步代码块的锁对象

  1. //使用两个线程打印 1-100，线程1, 线程2 交替打印
  2. class MyThread implements Runnable {
  3.     private int number = 1;
  5.     @Override
  6.     public void run() {
  7.         while (true) {
  8.             synchronized (this) {
  9.                 notify();
  11.                 if (number <= 100) {
  12.                     //线程休眠
  13.                     try {
  14.                         Thread.sleep(10);
  15.                     } catch (InterruptedException e) {
  16.                         e.printStackTrace();
  17.                     }
  19.                     System.out.println(Thread.currentThread().getName() + number++);
  21.                     try {
  22.                         wait();    // 打印输出一次后调用wait()方法将线程阻塞
  23.                     } catch (InterruptedException e) {
  24.                         e.printStackTrace();
  25.                     }
  26.                 } else {
  27.                     break;
  28.                 }
  29.             }
  30.         }
  31.     }
  32. }
  34. public class CommunicationTest {
  35.     public static void main(String[] args) {
  36.         MyThread myThread = new MyThread();
  37.         Thread thread1 = new Thread(myThread, "线程1:");
  38.         Thread thread2 = new Thread(myThread, "线程2:");
  39.         thread1.start();
  40.         thread2.start();
  41.     }
  42. }

面试题

sleep() 和 wait()的异同？

  • 相同点

一旦执行方法，都可以使得当前的线程进入阻塞状态。

  • 不同点

两个方法声明的位置不同：Thread类中声明静态sleep() , Object类中声明wait()
调用的要求不同：sleep()可以在任何需要的场景下调用。 wait()必须使用在同步代码块或同步方法中
关于是否释放同步监视器：如果两个方法都使用在同步代码块或同步方法中，sleep()不会释放锁，wait()会释放锁
释放锁的操作

  • 当前线程的同步方法、同步代码块执行结束
  • 当前线程在同步代码块、同步方法中遇到 break、 return终止了该代码块该方法的继续执行。
  • 当前线程在同步代码块、同步方法中出现了未处理的Error或 Exception，导致异常结束。
  • 当前线程在同步代码块、同步方法中执行了线程对象的 wait()方法，当前线程暂停，并释放锁

不会释放锁的操作

  • 线程执行同步代码块或同步方法时，程序调用 Thread. sleep()、Thread yield()方法暂停当前线程的执行
  • 线程执行同步代码块时，其他线程调用了该线程的 suspend()方法将该线程挂起，该线程不会释放锁

应尽量避免使用 suspend()和 resume()来控制线程

生产者/消费者问题

生产者：生产者指的是负责生产数据的模块(这里模块可能是：方法、对象、线程、进程)
消费者：消费者指的是负责处理数据的模块(这里模块可能是：方法、对象、线程、进程)

  1. //生产者(Productor)将产品交给店员(Clerk)，而消费者(Customer)从店员处取走产品，
  2. //店员一次只能持有固定数量的产品(比如:20），如果生产者试图生产更多的产品，店员会叫生产者停一下，
  3. //如果店中有空位放产品了再通知生产者继续生产；如果店中没有产品了，店员会告诉消费者等一下，
  4. //如果店中有产品了再通知消费者来取走产品。
  5. 分析：
  6. 1. 是否是多线程问题？    是，生产者线程，消费者线程
  7. 2. 是否有共享数据？    是，店员（或产品）
  8. 3. 如何解决线程的安全问题？    同步机制,有三种方法
  9. 4. 是否涉及线程的通信？    是
  11. class Clerk{
  12.     private int productCount = 0;
  14.     // 生产产品
  15.     public synchronized void produceProduct() {
  16.         if(productCount < 20) {
  17.             productCount++;
  18.             System.out.println(Thread.currentThread().getName() 
  19.                 + ":开始生产第" + productCount + "个产品");
  20.             notify();
  21.         } else {
  22.             // 等待
  23.             try {
  24.                 wait();
  25.             } catch (InterruptedException e) {
  26.                 e.printStackTrace();
  27.             }
  28.         }
  29.     }
  31.     //消费产品
  32.     public synchronized void consumeProduct() {
  33.         if(productCount > 0) {
  34.             System.out.println(Thread.currentThread().getName() 
  35.                 + ":开始消费第" + productCount + "个产品");
  36.             productCount--;
  37.             notify();
  38.         }else{
  39.             //等待
  40.             try {
  41.                 wait();
  42.             } catch (InterruptedException e) {
  43.                 e.printStackTrace();
  44.             }
  45.         }
  46.     }
  47. }
  49. class Producer extends Thread{    //生产者
  50.     private Clerk clerk;
  52.     public Producer(Clerk clerk) {
  53.         this.clerk = clerk;
  54.     }
  56.     @Override
  57.     public void run() {
  58.         System.out.println(getName() + ":开始生产产品.....");
  59.         while(true) {
  60.             try {
  61.                 Thread.sleep(10);
  62.             } catch (InterruptedException e) {
  63.                 e.printStackTrace();
  64.             }
  65.             clerk.produceProduct();
  66.         }
  67.     }
  68. }
  70. class Consumer extends Thread{//消费者
  71.     private Clerk clerk;
  72.     public Consumer(Clerk clerk) {
  73.         this.clerk = clerk;
  74.     }
  76.     @Override
  77.     public void run() {
  78.         System.out.println(getName() + ":开始消费产品.....");
  79.         while(true){
  80.             try {
  81.                 Thread.sleep(20);
  82.             } catch (InterruptedException e) {
  83.                 e.printStackTrace();
  84.             }
  85.             clerk.consumeProduct();
  86.         }
  87.     }
  88. }
  90. public class ProductTest {
  91.     public static void main(String[] args) {
  92.         Clerk clerk = new Clerk();
  93.         Producer p1 = new Producer(clerk, "生产者1");
  94.         Consumer c1 = new Consumer(clerk, "消费者1");
  95.         Consumer c2 = new Consumer(clerk, "消费者2");
  96.         p1.start();
  97.         c1.start();
  98.         c2.start();
  99.     }
  100. }