Java多线程（7）——线程的状态转换、线程间的通信——等待唤醒机制

目录

1.线程的状态转换

2.线程间的通信——等待唤醒机制

2.1 线程间的通信概念

2.2 等待唤醒机制

（1）什么是等待唤醒机制

（2）等待与唤醒机制涉及的三个方法

          1）等待：wait

          2）唤醒：notify和notifyAll

（3）锁池（EntryList）和等待池(WaitSet)

         1）锁池（EntryList）

         2）等待池（WaitSet）

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1.线程的状态转换

在Thread内部类java.lang.Thread.State 这个枚举中给出了六种线程状态：

• new Thread()之后，线程并没有被启动
• 调用start方法后，线程启动，但不一定会立即执行，进入runnable（可运行）状态中的ready（就绪）状态，CPU调度进入running（运行）状态
• 在running状态的线程，线程可能发生阻塞，比如在进入synchronized块或方法时，如果获取锁失败，会进入blocked状态，当获取到锁时，会回到ready状态
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  • 阻塞状态下，具有CPU的执行资格，锁被释放会抢夺锁进行执行
• blocked状态的时候不可能立即回到running（执行）状态，必须先回到ready状态
• 运行中的线程还会进入等待状态，
  • 一个是有超时时间的等待（休眠状态），比如调用Object类的wait(long)方法，Thread类的join(long)方法等，从TIMED_WAITING状态可以
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  • 另外一个是无超时时间的等待（无限等待状态），比如调用Thread类的join()方法或者LockSupport类的park方法或者Object类中的wait()方法
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  • 这两种等待都可以通过notify或unpark结束等待状态，恢复到ready状态
  • 这两种等待状态放弃了CPU的执行资格，CPU空闲，也不会执行
• 最终，各种状态下的线程都有可能结束，进入terminated状态（run方法执行完为正常结束）
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2.线程间的通信——等待唤醒机制

2.1 线程间的通信概念

• 概念：多个线程在处理同一个资源，但是处理的动作（线程的任务）却不相同。

  • 比如：线程A用来生成包子的，线程B用来吃包子的，包子可以理解为同一资源，线程A与线程B处理的动作，一个 是生产，一个是消费，那么线程A与线程B之间就存在线程通信问题。

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为什么要处理线程间通信？

• 多个线程并发执行时, 在默认情况下CPU是随机切换线程的，当我们需要多个线程来共同完成一件任务，并且我们希望他们有规律的执行, 那么多线程之间需要一些协调通信，以此来帮我们达到多线程共同操作一份数据。

如何保证线程间通信有效利用资源？

• 多个线程在处理同一个资源，并且任务不同时（如一个生产，一个消费），需要线程通信来帮助解决线程之间对同一个变量的使用或操作。
• 就是多个线程在操作同一份数据时， 避免对同一共享变量的争夺。
• 也就是我们需要通过一定的手段使各个线程能有效的利用资源。而这种手段即—— 等待唤醒机制。

2.2 等待唤醒机制

（1）什么是等待唤醒机制

• 在一个线程进行了规定操作后，就进入等待状态（wait()）， 等待其他线程执行完他们的指定代码过后 再将其唤醒（notify()）;