Java多线程笔记（三）

亲爱的观众朋友们，你们好！这是多线程笔记的第5篇文章，这一章主要是学习一下线程间通信。

致我亲爱的读者朋友：
java多线程系列的笔记已经更新了4篇，之前的文章使用了代码加文字的形式，显得枯燥，容易让人反感，从这一次开始我将不再贴过多代码，主要是文字的描述为主，希望大家有什么建议可以留言给我！

3 线程间通信

本次内容的知识大纲如下：

3.1 等待/通知机制

首先说一下什么是等待/通知机制。
这里列举一个日常生活中的例子，就是两个人打电话，A需要打电话询问B的情况，以便根据B的情况作出下一步行动，传统的方法有两种，一种是A打通电话，不挂断，一直询问B的状态；另一种是A每5分钟打一次电话询问B的状态。可以看出来无论是哪一种状态，A都将付出巨大的资源。我们来设想一下，最好的解决方案应该是，B的状态改变了以后，通知A，这样A就可以在接到B的信号前，处理别的事情。这就是所说的等待/通知机制

wait(）方法

wait()方法的作用是使当前执行的线程进行等待，wait()方法是Object类的方法，该方法用来将线程置入“预执行队列”中，并且在wait()所在的代码行处停止执行，知道接到通知或者被中断为止。在调用wait()方法前必须先获得对象的对象级别锁，即只能在同步方法或者同步代码块中调用。在wait()方法执行后，当前线程释放锁。在从wait()放回前，线程与其他线程竞争重新获得锁。没有接收到notify()通知的呈wait的线程会阻塞在wait的状态，直到一个线程发出一个notify()或者notifyAll()。

notify(）方法

方法notify()也需要在同步方法或者同步代码块中调用，在调用前线程必须获得该对象的对象级别锁。notify()方法用来通知那些可能等待该对象的对象锁的其他线程，如果有多个线程，则由线程规划器随机挑选出一个wait状态的线程，对其发出notify，并使它获得该对象的对象级别锁。特别的，在执行notify()方法后，当前线程不会立马释放该对象锁，呈wait状态的线程也不能立马获取该对象锁，要等到执行notify()方法所在的线程将程序执行完，也就是退出同步方法或者同步代码块，当前线程才会释放锁。

每个锁对象都有两个队列，一个是就绪队列，一个是阻塞队列。

运行状态说明：

线程进入可运行状态的5中情况：

1. 调用sleep方法后经过时间超过了指定的具体休眠时间。
2. 线程调用的阻塞IO已经返回，阻塞方法执行完毕。
3. 线程成功的获得了试图同步的监视器。
4. 线程正在等待某个通知，其他线程发出了通知。
5. 处在挂起状态的线程调用登录resume方法。

线程出现阻塞的5中状态：

1. 线程调用sleep方法，主动放弃cpu资源。
2. 线程调用了阻塞式IO方法，在方法返回前，该线程被阻塞。
3. 线程试图获得一个同步监视器，但是该同步监视器正在被其他线程所持有。
4. 线程等待某个通知。
5. 程序调用了suspend方法将线程挂起。

interrupt方法遇到wait方法

当线程呈wait状态时，调用线程对象的interrupt()方法会出现InterruptException异常。

wait(long）方法

带参数的wait方法功能是等待某一段时间内是否有线程对锁进行唤醒，如果超过这个时间则自动唤醒。

管道通信

线程间的通信是通过管道进行的，一个线程发送数据到管道，另一个线程从管道接收数据。管道的媒介有两种，一种是字节流，一种是字符流。这两种流都有一种特性，就是read方法在未检测到数据时，是阻塞的状态。

附上我之前写的一篇文章链接，解析了一下JDK中流相关的操作。

管道的连接方式为：

outStream.connect(inputStream)

生产者/消费者

该模式下需要注意，假死的发生，主要原因是可能连续唤醒了同类，最终使所有的线程都呈现wait的状态。要解决该问题，在notify时不光要通知同类，异类也需要通知。

3.2 join方法的使用

join()方法

在多数情况下，主线程创建并启动子线程，如果子线程中要进行大量计算，主线程往往要早于子线程结束之前结束。如果主线程想等待子线程结束后再结束，就需要join方法了，join()的作用就是等待对象线程销毁。

join方法的作用就是使所属线程对象x正常执行run()方法中的任务，而使当前线程Z进行无限期的阻塞，等待线程x销毁后再继续执行线程Z后面的代码。

在join过程中，如果当前线程对象被中断，则当前线程出现异常。

方法join(long)的使用

join(long)方法中的参数是设定等待的时间。到时间自动结束执行线程。

方法join(long)与sleep(long)的区别

方法join(long)的功能在内部是使用wait(long)来实现的，所以join(long)方法具有释放锁的特点。而sleep(long)方法不释放锁。

3.3 类ThreadLocal的使用

隔离性

如果想实现每一个线程都有自己的共享变量该如何解决呢？JDK中的TdreadLocal类正式解决这样的问题。

声明方式如下：

public static ThreadLocal t = new ThreadLocal();

get方法

因为ThreadLocal 变量在应用时并未初始化，所以第一次get()方法会返回null，需要使用子类继承并赋默认值。

public class ThreadLocalExt extends ThreadLocal {

    @Override
    peotected Object initialValue(){
        return "我是默认值"
    }
}

继承

使用InteritableThreadlocal类可以在子线程中取得父线程继承下来的值。

如果子线程在取得值得同时，主线程将InteritableThreadlocal中的值进行了更改，那么线程取到的值还是旧值。