等待唤醒机制
线程间通信
- 多个线程处理同一个资源，但是处理的动作(线程的任务)却不同
- 就是上一篇文章的例子 Java 多线程之线程状态-3里面列举的生产者跟消费者的Demo
！！！为什么要处理线程间通信！！！
- 多个线程并发执行时，默认情况CPU随机切换线程的，当我们需要多个线程来完成同一个任务
- 我们希望他们有规律执行，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！！！
- 多个线程再处理同一资源，并且任务不同时，需要线程通信来帮助解决线程之间对同一变量的使用或操作
- 就是多个线程再操作同一数据时，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利用资源，而这种手段叫做等待唤醒机制
等待唤醒机制
多个线程之间一种协作机制，谈到线程我们经常小岛的时线程间的竞争(race),比如争夺锁，但这并不是故事的全部，线程间也会有协作机制
就好比公司里你和你的同时，可能存再晋升的竞争，但更多的时候你们更多的是一起合作完成任务
就是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()
再有多个线程进行等待时，如果需要，可以使用notifyAll()来唤醒所有等待线程
wait/notify 就是线程间的一种协作机制
等待唤醒中的方法
等待唤醒机制就是用于解决线程间通信的问题的，使用3个方法的含义如下
- wait：线程不在活动，不在参与调度，进入 wait set中，因此不会浪费CPU资源，也不会竞争锁，这是线程状态时WAITING，它还要等着别的线程执行一个特别的动作，也就是通知( notify ) 再这个对象上等待的线程wait set 中释放出来，重新进入调度队列( ready queue)中
- notify: 则选取所通知的对象wait set 中的一个线程释放；例如，参观有空位置后，等候就餐最久的顾客最先入座
- notifyAll：释放所通知对象的wait set上全部的线程
注意: 哪怕只通知了一个等待线程，被通知的线程也不能立刻恢复执行，因为它当初中断的地方是在同步块内，而此刻它已经不在持有锁，所以它需要再次尝试获取锁（可能面临其他线程的竞争），成功后才能再当初调用wait方法之后恢复执行
总结如下：
- 如果获取锁，线程就从WAITING状态变成RUNNABLE阶段
- 否则，从wait set出来，又进入entry set
调用wait和notify方法要注意的细节？
- wait方法与notify方法必须要由同一锁对象调用，因为：对应的锁对象可以通过notify唤醒使用同一个锁对象调用的wait方法后的线程
- wait方法与notify方法时属于Object类中的方法，因为：锁对象可以时任意对象，而任意对象的所属类都是继承了Object类的
- wait方法和notify方法必须要再同步代码块或时同步函数中使用，因为：必须要通过锁对象调用2个方法
生产者和消费者的问题
- 等待唤醒机制其实就是经典生产者和消费者的问题
- 就拿生产包子消费包子来说等待唤醒机制如何有效利用资源
！！！上代码！！！
// 包子类
public class BaoZi{
// 皮
String pi;
// 馅
String xian;
boolean isHave = false;
}
// 包子店类
public class BaoZiPu implements Runnable{
private BaoZi baoZi;
public BaoZiPu(BaoZi baoZi){
this.baoZi = baoZi;
}
@Override
public void run(){
int count = 0;
while(true){
synchronized(baoZi){
// 如果存在包子 包子铺线程等待
if(baoZi.isHave == true){
baoZi.wait();
}
if (count % 2==0){
baoZi.pi = "薄皮";
baoZi.xian = "三鲜馅";
}else{
baoZi.pi = "冰皮";
baoZi.xian = "牛肉大葱馅";
}
System.out.println("包子铺正在生产："+baoZi.pi+baoZi.xian+"的包子");
count++;
// 三秒制作
Thread.sleep(3000);
System.out.println("包子铺生产好了："+baoZi.pi+baoZi.xian+"的包子");
// 设置包子状态
baoZi.isHave = true;
// 唤醒吃货线程
baoZi.notify();
}
}
}
}
// 包子店类
public class ChiHuo implements Runnable{
private BaoZi baoZi;
public ChiHuo(BaoZi baoZi){
this.baoZi = baoZi;
}
@Override
public void run(){
while(true){
synchronized(baoZi){
// 如果不存在包子 吃货线程等待
if(baoZi.isHave == false){
baoZi.wait();
}
System.out.println("吃货正在吃："+baoZi.pi+baoZi.xian+"的包子");
System.out.println("吃货已经把："+baoZi.pi+baoZi.xian+"的包子吃完了,包子铺开始生产包子");
// 设置包子状态
baoZi.isHave = false;
// 唤醒包子铺线程
baoZi.notify();
}
}
}
}
public class EatBaoZiTest{
public static void main(String[] args){
BaoZi baoZi = new BaoZi();
new BaoZiPu(baoZi).start();
new ChiHuo(baoZi).start();
}
}
！！！结果！！！
因为是无线循环所以，我们的预期是一样的！！！，这就是一个简单的生产者和消费者的案列
线程池概念
线程池思想概述
我们使用线程的时候就去创建一个线程，实现起来非常简单，但是会有一个问题：
如果并发线程数量很多，并且每个线程都是执行一个时间很短的任务就结束了，这样频繁创建线程就会大大降低系统效率，因为频繁创建线程和销毁线程是需要时间
有没有一种办法使得线程可以复用，执行完一个任务，不被销毁，可以继续执行其他任务呢？
线程池概念
容纳多个线程的容器，其中的线程可以反复使用，省去了频繁创建线程的操作，无需反复创建小城而消耗过多的资源
合理利用线程池的三个好处：
- 降低资源消耗，减少了创建和销毁线程的次数，每个工作栈都可以被重复利用，可执行多个任务
- 提高响应速度，当任务到达时，任务可以不需要等到线程就立刻执行
- 提高线程可管理性，可以根据系统的承受能力，调整线程池工作栈线程的数目，防止消耗过多的内存，而导致服务器宕机（每个线程需要大约1MB内存，线程开的越多，消耗的内存越大）
线程池的使用
Java里面线程池的顶级接口 java.util.concurrent.Executor 严格意义上Executor并不是线程池，而只是一个执行线程的工具
真正的线程池接口java.util.concurrent.ExecutorService
注意：配置一个线程池比较复杂，尤其对于线程池原理不是很清楚的情况下，很有可能配置的线程池不是较优，因此Executors线程工厂类提供了一些静态工厂，生成一些常用的线程池， 官方建议用Executors工具类创建线程池对象
- public static ExectorSercvice newFixedThreadPool(int nThreads); 返回线程池对象(指定线程池数目)
获取到了ExecutorService对象如何使用呢？
- public Future<?> submit(Runnable task); 获取线程池中的某一线程的对象，并执行
Future接口：用来记录线程任务执行完毕产生的结果，线程池创建与使用
使用线程池线程对象的步骤：
- 创建线程池对象
- 创建Runnable 接口子类对象
- 提交Runnable 接口子类对象
- 关闭线程池(一般不做)
public class EatBaoZiTest{
public static void main(String[] args){
BaoZi baoZi = new BaoZi();
ExecutorService executorService = Executors.newFixedThreadPool(10);
executorService.submit(new BaoZiPu(baoZi));
executorService.submit(new ChiHuo(baoZi));
}
}
