线程间通信

         1. 管道输入/输出流

2. Thread.join()的使用

3. 等待/唤醒机制

3.1 synchronied关键字等待/通知机制

3.2 ReentrantLock类加锁的线程的Condition类的await()/signal()/signalAll()

3.3 Lock的condition的await/singal 和 Object的wait/notify 的区别

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1. 管道输入/输出流

管道输入/输出流和普通文件的输入/输出流或者网络输入、输出流不同之处在于管道输入/输出流主要用于线程之间的数据传输，而且传输的媒介为内存。

管道输入/输出流主要包括下列两类的实现：

面向字节： PipedOutputStream、 PipedInputStream

面向字符: PipedWriter、 PipedReader

 

2. Thread.join()的使用

在很多情况下，主线程生成并启动了子线程，如果子线程里要进行大量的耗时的运算，主线程往往将于子线程之前结束，但是如果主线程处理完其他的事务后，需要用到子线程的处理结果，也就是主线程需要等待子线程执行完成之后再结束，这个时候就要用到join()方法了。另外，一个线程需要等待另一个线程也需要用到join()方法。

Thread类除了提供join()方法之外，还提供了join(long millis)、join(long millis, int nanos)两个具有超时特性的方法。这两个超时方法表示，如果线程thread在指定的超时时间没有终止，那么将会从该超时方法中返回。

 

3. 等待/唤醒机制

3.1 synchronied关键字等待/通知机制

是指一个线程A调用了对象Object的wait()方法进入等待状态，而另一个线程B调用了对象Object的notify()或者notifyAll()方法，线程A收到通知后从对象O的wait()方法返回，进而执行后续操作。上述的两个线程通过对象O来完成交互，而对象上的wait()和notify()/notifyAll()的关系就如同开关信号一样，用来完成等待方和通知方之间的交互工作。
等待/通知机制主要是用到的函数方法是notify()/notifyAll(),wait()/wait(long),wait(long,int),这些方法在上一篇文章都有说明过，这里就不重复了。当然这是针对synchronied关键字修饰的函数或代码块，因为要使用notify()/notifyAll(),wait()/wait(long),wait(long,int)这些方法的前提是对调用对象加锁，也就是说只能在同步函数或者同步代码块中使用。

3.2 ReentrantLock类加锁的线程的Condition类的await()/signal()/signalAll()

Condition是在java 1.5中才出现的，它用来替代传统的Object的wait()、notify()实现线程间的协作，相比使用Object的wait()、notify()，使用Condition的await()、signal()这种方式实现线程间协作更加安全和高效。因此通常来说比较推荐使用Condition，在阻塞队列那一篇博文中就讲述到了，阻塞队列实际上是使用了Condition来模拟线程间协作。

• Condition是个接口，基本的方法就是await()和signal()方法；
• Condition依赖于Lock接口，生成一个Condition的基本代码是：Condition condition = lock.newCondition();
•  调用Condition的await()和signal()方法，都必须在lock保护之内，就是说必须在lock.lock()和lock.unlock之间才可以使用

　　Conditon中的await()对应Object的wait()；

　　Condition中的signal()对应Object的notify()；

　　Condition中的signalAll()对应Object的notifyAll()。

3.3 Lock的condition的await/singal 和 Object的wait/notify 的区别

Object 类中 wait，notify 与 notifyAll 方法可以用来实现线程之间的调度，比如在阻塞队列（BlockingQueue）的实现中，如果队列为空，则所有消费者线程进行阻塞 ( wait )，如果某一个时刻队列中新添加了一个元素，则需要唤醒某个或所有阻塞状态的消费者线程( notify,notifyAll )，同理如果是队列已满，则所有生产者线程都需要阻塞，等到某个元素被消费之后又需要唤醒某个或所有正在阻塞的生产者线程

Condition 的 await，signal, singalAll 与 Object 的 wait, notify, notifyAll 都可以实现的需求，两者在使用上也是非常类似，都需要先获取某个锁之后才能调用，而不同的是 Object wait,notify 对应的是 synchronized 方式的锁，Condition await，singal 则对应的是 ReentrantLock （实现 Lock 接口的锁对象）对应的锁

区别有三点：

1. lock不再用synchronize把同步代码包装起来；
2. 阻塞需要另外一个对象condition，对于同一个锁，可以创建多个Condition。在不同的情况下使用不同的Condition来唤醒和阻塞对应的线程。
3. 同步和唤醒的对象是condition而不是lock，对应的方法是await和signal，而不是wait和notify。

为什么需要使用condition呢？

简单一句话，lock更灵活。以前的方式只能有一个等待队列，在实际应用时可能需要多个，比如读和写。为了这个灵活性，lock将同步互斥控制和等待队列分离开来，互斥保证在某个时刻只有一个线程访问临界区（lock自己完成），等待队列负责保存被阻塞的线程（condition完成）。

例如，假如多线程读/写同一个缓冲区：当向缓冲区中写入数据之后，唤醒"读线程"；当从缓冲区读出数据之后，唤醒"写线程"； 
     
如果采用Object类中的wait(), notify(), notifyAll()实现该缓冲区，当向缓冲区写入数据之后需要唤醒"读线程"时，不可能通过notify()或notifyAll()明确的指定唤醒"读线程"，而只能通过notifyAll唤醒所有线程(但是notifyAll无法区分唤醒的线程是读线程，还是写线程)。 

但是，通过Condition，就能明确的指定唤醒读线程。

参考：Java多线程学习（五）线程间通信知识点补充、java的Condition 加强版的wait notify