多个线程间协作和通信
每个线程有自己栈空间,孤立运行,对我们没有价值。如果多个线程能够相互配合完成工作,这将会带来巨大的价值。线程与线程之间不是相互独立的个体,它们彼此之间需要相互通信和协作。
volatile
多个线程同时访问一个共享的变量的时候,每个线程的工作内存有这个变量的一个拷贝,变量本身还是保存在共享内存中。
Violate修饰字段,对这个变量的访问必须要从共享内存刷新一次。最新的修改写回共享内存。可以保证字段的可见性。绝对不是线程安全的,没有操作的原子性。
适用场景:1、一个线程写,多个线程读;2、volatile变量的变化很固定
synchronized
关键字synchronized可以修饰方法或者以同步块的形式来进行使用,它主要确保多个线程在同一个时刻,只能有一个线程处于方法或者同步块中,它保证了线程对变量访问的可见性和排他性,又称为内置锁机制。
Synchronized的类锁和对象锁,本质上是两把锁,类锁实际锁的是每一个类的class对象。对象锁锁的是当前对象实例。
等待和通知机制
等待方原则:
1、获取对象锁
2、如果条件不满足,调用对象的wait方法,被通知后依然要检查条件是否满足
3、条件满足以后,才能执行相关的业务逻辑
Synchronized(对象){
While(条件不满足){
对象.wait()
}
业务逻辑处理
}
通知方原则:
1、 获得对象的锁;
2、 改变条件;
3、 通知所有等待在对象的线程
Synchronized(对象){
业务逻辑处理,改变条件
对象.notify/notifyAll
}
实例
public class Test {
public static Object object = new Object();
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
Thread1 thread1 = new Thread1();
Thread2 thread2 = new Thread2();
thread1.start();
Thread.sleep(2000);
thread2.start();
}
static class Thread1 extends Thread {
@Override
public void run() {
synchronized (object) {
System.out.println("线程" + Thread.currentThread().getName()
+ "获取到了锁...");
try {
System.out.println("线程" + Thread.currentThread().getName()
+ "阻塞并释放锁...");
object.wait();
} catch (InterruptedException e) {
}
System.out.println("线程" + Thread.currentThread().getName()
+ "执行完成...");
}
}
}
static class Thread2 extends Thread {
@Override
public void run() {
synchronized (object) {
System.out.println("线程" + Thread.currentThread().getName()
+ "获取到了锁...");
object.notify();
System.out.println("线程" + Thread.currentThread().getName()
+ "唤醒了正在wait的线程...");
}
System.out
.println("线程" + Thread.currentThread().getName() + "执行完成...");
}
}
}/* Output:
线程Thread-0获取到了锁...
线程Thread-0阻塞并释放锁...
线程Thread-1获取到了锁...
线程Thread-1唤醒了正在wait的线程...
线程Thread-1执行完成...
线程Thread-0执行完成...
join方法
线程A,执行了thread.join(),线程A等待thread线程终止了以后,A在join后面的语句才会继续执行
如果在线程a中执行t.join()方法,则a会等t线程执行完之后再执行t.join后的代码。换句话说,谁用obj.join()方法,谁就有执行权限,会一直执行完任务。但前提是必须能够拿到线程obj对象的锁。
join的JDK代码:
public final void join() throws InterruptedException {
join(0);
}
就是说如果是t.join() = t.join(0) 0 JDK这样说的 A timeout of 0
means to wait forever 字面意思是永远等待,其实是等到t结束后。
/**
* Waits at most {@code millis} milliseconds for this thread to
* die. A timeout of {@code 0} means to wait forever.
*
* <p> This implementation uses a loop of {@code this.wait} calls
* conditioned on {@code this.isAlive}. As a thread terminates the
* {@code this.notifyAll} method is invoked. It is recommended that
* applications not use {@code wait}, {@code notify}, or
* {@code notifyAll} on {@code Thread} instances.
*
* @param millis
* the time to wait in milliseconds
*
* @throws IllegalArgumentException
* if the value of {@code millis} is negative
*
* @throws InterruptedException
* if any thread has interrupted the current thread. The
* <i>interrupted status</i> of the current thread is
* cleared when this exception is thrown.
*/
public final synchronized void join(long millis)
throws InterruptedException {
long base = System.currentTimeMillis();
long now = 0;
if (millis < 0) {
throw new IllegalArgumentException("timeout value is negative");
}
if (millis == 0) {
while (isAlive()) {
wait(0);
}
} else {
while (isAlive()) {
long delay = millis - now;
if (delay <= 0) {
break;
}
wait(delay);
now = System.currentTimeMillis() - base;
}
}
}
Join方法实现是通过wait(小提示:Object 提供的方法)。 当main线程调用t.join时候,main线程会获得线程对象t的锁(wait 意味着拿到该对象的锁),调用该对象的wait(等待时间),直到该对象唤醒main线程,比如退出后。
ThreadLocal
本质是个map,map的键就是每个线程对象,值就是每个线程所拥有的值
常用方法:
initialValue()
get()
set()
remove():将当前线程局部变量的值删除,这个方法是JDK 5.0新增的方法。当线程结束后,对应该线程的局部变量将自动被垃圾回收,所以显式调用该方法清除线程的局部变量并不是必须的操作,但它可以加快内存回收的速度。
ThreadLocal拥有的这个变量,在线程之间很独立的,相互之间没有联系。内存占用相对来说比较大。