java基础-线程通信
作者：互联网
目录
1、通信的方式：
要想实现多个线程之间的协同，如：线程的执行顺序、获取某个线程的执行结果等。
涉及到线程之间的通信，分为下面四类：
①文件共享
②网络共享
③共享变量
④JDK提供的线程协调API：suspend/resume、wait/notify、park/unpark
1.1、文件共享
线程1写数据到文件里，线程2读取文件中的数据内容，实现数据的交换
代码示例：
import java.nio.file.Files;
import java.nio.file.Paths;
public class Text {
//共享文件
public static String filePath= "text.txt";
public static void main(String[] args) throws Exception {
//线程1写入数据
new Thread(()->{
try{
while(true){
Files.write(Paths.get(filePath),("当前时间" + String.valueOf(System.currentTimeMillis())).getBytes());
Thread.sleep(1000L);
}
}catch (Exception e){
e.printStackTrace();
}
}).start();
//线程2，读数据
new Thread(() ->{
try{
while(true){
Thread.sleep(1000L);
byte[] allBytes = Files.readAllBytes(Paths.get(filePath));
System.out.println(new String(allBytes));
}
}catch (Exception e){
e.printStackTrace();
}
}).start();
}
}1.2、变量共享
线程1写数据到内存里（某个变量），线程2读取内存中（某个变量）的数据内容，实现数据的交换
代码示例：
public class Text {
//共享变量
public static String content = "";
public static void main(String[] args) throws Exception {
//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，读数据
new Thread(() ->{
try{
while(true){
Thread.sleep(1000L);
System.out.println(new String(content));
}
}catch (Exception e){
e.printStackTrace();
}
}).start();
}
}
1.3、线程协作-JDK API
JDK中对于需要多线程协作完成某一任务场景，提供了对于API支持。
多线程协作的典型场景：生产者-消费者模型。（线程阻塞，线程唤醒）
示例1:线程1去买包子，没有包子，则不再执行。线程2生产包子，通知线程1继续执行。
场景：线程1买包子，包子店没有包子则等待。线程2生产包子，并通知线程1可以买包子了。
1.3.1suspend/remuse
API-被弃用的suspend挂起目标线程，通过remuse可以恢复线程执行。
太容易产生死锁，所以被弃用
正常用法：
public class Text {
//共享变量
public static Object baozidian = null;
public static void main(String[] args) throws Exception {
Thread consumerThread = new Thread(()->{
try{
if (baozidian == null){
System.out.println("暂时没有包子，进入等待...");
Thread.currentThread().suspend();//消费者卡在这，等待通知
}
System.out.println("买到包子 回家！");
}catch (Exception e){
e.printStackTrace();
}
});
consumerThread.start();
//主线程等待3秒，再生产包子。 让thread线程先执行
Thread.sleep(3000L);
baozidian = new Object();
consumerThread.resume();
System.out.println("生产了包子，通知消费者可以购买！");
}
}
结果：
suspend/remuse死锁写法：
第一种：
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 class Text {
//共享变量
public static Object baozidian = null;
public static void main(String[] args) throws Exception {
Thread consumerThread = new Thread(()->{
try{
if (baozidian == null){
System.out.println("暂时没有包子，进入等待...");
synchronized(Text.class){ //拿到锁，
Thread.currentThread().suspend();//挂起阻塞，并没有释放锁
}
}
System.out.println("买到包子 回家！");
}catch (Exception e){
e.printStackTrace();
}
});
consumerThread.start();
//主线程等待3秒，再生产包子。 让consumerThread线程先执行
Thread.sleep(3000L);
baozidian = new Object();
synchronized(Text.class){ //consumerThread没有释放锁，拿不到锁。
consumerThread.resume();//拿不到锁 唤醒不了consumerThread。产生死锁
}
System.out.println("生产了包子，通知消费者可以购买！");
}
}
结果：
consumerThread 线程拿到锁，没有释放就挂起。主线程拿不到锁，不能唤醒consumerThread线程，从而 产生死锁
suspend/remuse死锁写法：
第二种：
remuse先通知唤醒线程consumerThread。suspend后面又使线程consumerThread挂起。得不到通知，导致永久挂起阻塞不能执行。
public class Text {
//共享变量
public static Object baozidian = null;
public static void main(String[] args) throws Exception {
Thread consumerThread = new Thread(()->{
if (baozidian == null){
System.out.println("暂时没有包子，进入等待...");
try{
Thread.sleep(5000L); //模拟处理时间，等待5秒
}catch (Exception e){
e.printStackTrace();
}
Thread.currentThread().suspend();//挂起阻塞
}
System.out.println("买到包子 回家！");
});
consumerThread.start();
//主线程等待3秒，再生产包子。 让consumerThread线程先执行
Thread.sleep(3000L);
baozidian = new Object();
consumerThread.resume();//通知 consumerThread 执行
System.out.println("生产了包子，通知消费者可以购买！");
}
}1.3.2 wait/notify机制
这个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，否则会抛出illegalmonitorStateException异常。
wait 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。
推荐理由：wait可以自动解锁，但是对顺序执行有要求，需要先wait后notify
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。
public class Text {
public static Object baozidian = null;
/** 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");
}
}
public static void main(String[] args) throws Exception {
Text text = new Text();
text.waitNotifyTest();;
}
}
上述代码：先执行wait方法使线程等待，后执行notifyAll方法唤醒所有等待的线程。
导致程序永久等待的wait/notify
notify先通知唤醒，后面执行wait使线程等待。notify已经执行，不再唤醒，永远等待
但是wait释放锁，所以比较好
public class Text {
public static Object baozidian = null;
/** 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");
}
}
public static void main(String[] args) throws Exception {
Text text = new Text();
text.waitNotifyDeadLockTest();
}
}
1.3.3 park/unpark机制
线程调用park则等待“”许可”，unpark方法为指定线程提供“许可（permit）”。
不要求park/unpark的调用顺序。
多次调用unpark之后，再调用park，线程会直接运行。
多次调用unpark，只能得到一次“许可”，不会叠加许可。再调用park获得“许可”，直接运行，消耗一次许可。再调用park，线程则进入等待状态。当unpark又提供一次许可。则线程继续执行一次。
正常的park/unpark
先LockSupport.park()将当前线程，也就是消费者线程挂起，3秒之后，主线程 LockSupport.unpark(consumerThread);指定消费者线程继续执行。
执行的先后顺序，不影响。
/** 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");
}死锁的park/unpark
park并不是基于监视器锁的方式实现的，jvm底层提供的另外一种线程挂起方式。
park拿到锁，使当前消费者线程挂起。 unpark拿不到锁，无法是消费者线程继续执行
/** 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");
}2、总结
在同步代码块中：
suspend/resume用法：（被弃用）
对同步锁的使用有要求，不会释放锁，容易死锁。对顺序有要求，先调用suspend后resume。容易导致永久挂起。
wait/notify用法:
对同步锁没有要求，wait方法会自动释放锁。对顺序有要求，先调用wait后notify。容易导致永久挂起。
park/unpark用法：
对同步锁的使用有要求，不会释放锁，容易死锁。对顺序没有要求，park挂起消费者线程，unpak给消费者线程执行“许可”后，消费者线程继续执行。
虽然都有缺陷，但是都比已经弃用的suspend/resume要好。
3、伪唤醒
警告！之前代码用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：线程并非是notify、notifyAll、unpark等api调用而唤醒的，是更底层的原因导致的。
在上面所有例子中，将if改为while，防止伪唤醒。
4、结语
本章内容，设计很多JDK多线程开发工具类，它底层实现的原理。
标签：java,Thread,包子,通信,System,consumerThread,线程,public 来源： https://blog.csdn.net/LemonSnm/article/details/122219055