线程的协作

在Java 中线程之间的协作是通过Object 的wait()方法和notify()方法来安全实现的。

你要很好的使用线程的协作,首先要了解wait()和sleep()两个方法之间的区别。这也是经常考的一道Java 面试题。

wait()与sleep()的区别:
1)sleep()方法是Thread 类的方法,而wait()方法 确实Object 的方法。
2)sleep()方法并不会释放对象的锁,而wait()方法的调用却释放对象的锁,可以通过notify()或notifyAll()方法可以再次获得对象的锁。

接着,简单介绍下wait()方法:
1)wait()方法与sleep()方法一样,可以接受一个毫秒数,当今过指定的时间之后对象将再一次的获得锁。
2)wait(),notify()和notifyAll()必须在同步控制方法或同步控制块中进行调用,否则将会抛出IllegalMonitorStateException异常。
3)在使用wait()方法时,应该将它嵌套在while 语句中,防止线程的意外唤醒(notifyAll 方法)。
### 多线程协作的实现方法 多线程协作通常涉及两种核心机制:**线程同步**和**线程通信**。以下是这两种机制的具体实现方式及其作用。 #### 线程同步 线程同步的主要目的是防止多个线程同时访问共享资源而导致的数据不一致性问题。常见的线程同步机制包括: - **`synchronized` 关键字**: Java 中最简单的同步工具之一,它可以用来修饰方法或代码块。当一个线程进入 `synchronized` 方法或代码块时,其他试图访问同一对象的线程会被阻塞,直到当前线程完成对该资源的操作[^3]。 ```java public synchronized void incrementCounter() { counter++; } ``` - **`Lock` 接口**: 提供了更灵活的锁管理功能,相比 `synchronized` 更加复杂但也更加强大。常用类有 `ReentrantLock` 和 `ReadWriteLock`。 ```java private final Lock lock = new ReentrantLock(); public void updateData(int value) { lock.lock(); try { data += value; } finally { lock.unlock(); } } ``` #### 线程通信 线程通信是指不同线程之间如何交换信息或协调工作流程。主要手段如下: - **`wait()`/`notify()`/`notifyAll()`**: 这些方法定义在 `Object` 类中,允许线程在一个条件上等待,直到另一个线程通知该条件已满足[^2]。 ```java public synchronized void waitForSignal() throws InterruptedException { while (!ready) { wait(); // 当前线程在此处挂起 } } public synchronized void signalReady() { ready = true; notifyAll(); // 唤醒所有正在等待的线程 } ``` - **消息传递**: 使用队列或其他容器来存储待处理的消息,生产者线程向其中放入数据,消费者线程从中取出数据进行处理。 ```java BlockingQueue<String> queue = new LinkedBlockingQueue<>(); public void produce(String message) throws InterruptedException { queue.put(message); } public String consume() throws InterruptedException { return queue.take(); } ``` #### 解决常见问题 在线程同步过程中可能出现死锁等问题。为了避免这些问题,应遵循良好的设计原则,比如始终按照固定的顺序获取锁,减少持有锁的时间等[^4]。 --- ### 总结 通过上述介绍可以看出,在多线程环境中,合理运用同步与通信技术对于构建高效稳定的程序至关重要。无论是采用基本的语言特性还是高级库支持的方法,都需要开发者深入理解其原理以及潜在风险。
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