14、线程之间的通信--不使用锁(Lock)机制

1、两个线程之间的通信

多线程环境下CPU会随机的在线程之间进行切换,如果想让两个线程有规律的去执行,那就需要两个线程之间进行通信,在Object类中的wait跟notify可以实现通信

wait方法可以使当前的线程进入等待状态,在没有被唤醒的情况下,线程会一直保持等待状态。在使用wait方法的使用,其必需要在同步代码块synchronized的修饰下使用,不然会抛出IllegalMonitorStateException异常信息

notify方法可以随机唤醒单个在等待状态下的线程
notifyAll方法可以唤醒所有等待状态下的线程

2、两个线程交替在控制台中打印信息

class Print{

    private int flag = 1;
    private int number = 0;

    public void print1(){
        synchronized(this){
            if(flag != 1){
                try {
                    //让当前线程进入等待状态
                    this.wait();
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
            number++;
            System.out.println("我是第一个"+number);
            flag = 2;
            //随机的唤醒单个等待的线程
            this.notify();
        }

    }

    public void print2(){
        synchronized(this){
            if(flag != 2){
                try {
                    this.wait();
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
            number--:
            System.out.println("我是第二个" + number);
            flag = 1;
            this.notify();
        }

    }
}
/**
 * 两个线程之间的通信
 * 让两个线程交替在控制台输出一行文字
 *
 */
public class NotifyTest01 {

    public static void main(String[] args) {

        Print p = new Print();

        Thread t1 = new Thread(){
            public void run(){
                while(true){
                    p.print1();
                }

            }
        };

        Thread t2 = new Thread(){
            public void run(){
                while(true){
                    p.print2();
                }
            }
        };

        t1.start();
        t2.start();
    }

}

结果:根据上述代码我们可以发现,结果跟所设想的一直,但是如果此时我们开启四个线程或者更多的线程去调用资源类,可以发现此时的number数值会出现错乱的现象,并不是交替1 0 1 0 。。执行。

因为此时已经出现了虚假唤醒的现象,在多线程判断的时候,是不能用if 的,原因也正是在判断上出现了问题,因为突然有一添加的线程进到if,此时突然中断了,交出控制权,此时如果再次唤醒,并没有进行再次验证,而是继续执行之前任然未执行完成的步骤,此时就会出现number加了一次或者多次的现象

所以多线程交互中,为了避免多线程之间的虚假唤醒,不用if,必须用while,避免出现更多的错误

在多线程执行当中
wait方法释放对象锁,根据上面的代码示例,t1,t2,t3三个线程使用的是同一个对象锁,如果wait方法不释放锁的话,别的线程就不能获取到该锁,也就不能获取cpu的执行权了。

sleep和notify方法不释放对象锁,上面代码示例中,如果notify方法释放锁的话,别的线程就有可能获取到cpu的执行权,这样子就会导致当前notify方法后面的代码还未执行完毕就失去了cpu的执行权,从而导致一些问题,只有当线程执行完synchronized代码块后才会释放锁。

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