併發編程專題二-線程間的共享和協做

1、線程間的共享

一、synchronized內置鎖

對象鎖，鎖的是類的對象實例。

類鎖 ，鎖的是每一個類的的Class對象，每一個類的的Class對象在一個虛擬機中只有一個，因此類鎖也只有一個。

二、volatile關鍵字

適合於只有一個線程寫，多個線程讀的場景，由於它只能確保可見性。

三、ThreadLocal

線程變量。能夠理解爲是個map，類型 Map<Thread,Integer>

2、線程間協做

一、輪詢

難以保證及時性，資源開銷很大，

二、等待和通知

wait()    對象上的方法，將是當前執行線程進行等待。

notify/notifyAll  對象上的方法 發送信號量，喚醒線程。

代碼示例:

/**
 * @Auther: BlackKingW
 * @Date: 2019/4/14 12:09
 * @Description:
 */
public class Express {
    public final static String CITY = "ShangHai";
    private int km;/*快遞運輸里程數*/
    private String site;/*快遞到達地點*/

    public Express() {
    }

    public Express(int km, String site) {
        this.km = km;
        this.site = site;
    }

    /* 變化千米數，而後通知處於wait狀態並須要處理千米數的線程進行業務處理*/
    public synchronized void changeKm(){
    	this.km = 101;
    	notifyAll();
    	//其餘的業務代碼

    }

    /* 變化地點，而後通知處於wait狀態並須要處理地點的線程進行業務處理*/
    public synchronized void changeSite(){
    	this.site = "BeiJing";
    	notify();
    }

    public synchronized void waitKm(){
    	while(this.km<=100) {
    		try {
				wait();
				System.out.println("check km thread["+Thread.currentThread().getId()
						+"] is be notifed.");
			} catch (InterruptedException e) {
				// TODO Auto-generated catch block
				e.printStackTrace();
			}
    	}
    	System.out.println("the km is"+this.km+",I will change db.");

    }

    public synchronized void waitSite(){
    	while(CITY.equals(this.site)) {
    		try {
				wait();
				System.out.println("check site thread["+Thread.currentThread().getId()
						+"] is be notifed.");
			} catch (InterruptedException e) {
				// TODO Auto-generated catch block
				e.printStackTrace();
			}
    	}
    	System.out.println("the site is"+this.site+",I will call user.");
    }
}



/**
 * @Auther: BlackKingW
 * @Date: 2019/4/14 12:09
 * @Description:
 */
public class TestWN {
    private static Express express = new Express(0,Express.CITY);

    /*檢查里程數變化的線程,不知足條件，線程一直等待*/
    private static class CheckKm extends Thread{
        @Override
        public void run() {
        	express.waitKm();
        }
    }

    /*檢查地點變化的線程,不知足條件，線程一直等待*/
    private static class CheckSite extends Thread{
        @Override
        public void run() {
        	express.waitSite();
        }
    }

    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        for(int i=0;i<3;i++){//三個線程
            new CheckSite().start();
        }
        for(int i=0;i<3;i++){//里程數的變化
            new CheckKm().start();
        }

        Thread.sleep(1000);
        express.changeKm();//快遞地點變化
    }
}

等待和通知的標準範式

等待方：

1. 獲取對象的鎖；
2. 循環裏判斷條件是否知足，不知足調用wait方法，
3. 條件知足執行業務邏輯

通知方來講

1. 獲取對象的鎖；
2. 改變條件
3. 通知全部等待在對象的線程

notify和notifyAll應該用誰？

應該儘可能使用notifyAll，使用notify由於有可能發生信號丟失的的狀況

三、join()方法

thread.Join把指定的線程加入到當前線程，能夠將兩個交替執行的線程合併爲順序執行的線程。

好比在線程B中調用了線程A的Join()方法，直到線程A執行完畢後，纔會繼續執行線程B。

代碼示例:

/**
 * @Auther: BlackKingW
 * @Date: 2019/4/14 12:09
 * @Description:
 */
public class UseJoin {
	
	//
    static class JumpQueue implements Runnable {
        private Thread thread;//用來插隊的線程

        public JumpQueue(Thread thread) {
            this.thread = thread;
        }

        public void run() {
        	try {
        		System.out.println(thread.getName()+" will be join before "
        				+Thread.currentThread().getName());
				thread.join();
			} catch (InterruptedException e) {
				e.printStackTrace();
			}
        	System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" terminted.");
        }
    }

    public static void main(String[] args) throws Exception {
        Thread previous = Thread.currentThread();//如今是主線程
        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            //i=0,previous 是主線程，i=1;previous是i=0這個線程
            Thread thread =
                    new Thread(new JumpQueue(previous), String.valueOf(i));
            System.out.println(previous.getName()+" jump a queue the thread:"
                    +thread.getName());
            thread.start();
            previous = thread;
        }

        SleepTools.second(2);//讓主線程休眠2秒
        System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " terminate.");
    }
}

問題:調用yield() 、sleep()、wait()、notify()等方法對鎖有何影響？

線程在執行yield()之後，持有的鎖是不釋放的

sleep()方法被調用之後，持有的鎖是不釋放的

調動方法以前，必需要持有鎖。調用了wait()方法之後，鎖就會被釋放，當wait方法返回的時候，線程會從新持有鎖

調動方法以前，必需要持有鎖，調用notify()方法自己不會釋放鎖的