一个线程修改一个对象的值,而另一个线程则感知到了变化,然后进行相应的操作,这就是wait()、notify()和notifyAll()方法的本质。具体体现到方法上则是这样的:一个线程A调用了对象obj的wait方法进入到等待状态,而另一个线程调用了对象obj的notify()或者notifyAll()方法,线程A收到通知后从对象obj的wait方法返回,继续执行后面的操作。
可以看到以上两个线程通过对象obj进行操作,而wait和notify/notifyAll的关系就像开关信号一样,用来完成等待方和通知方之间的交互工作。
下面的代码演示了这个过程:分别创建一个等待线程和一个通知线程,前者检查flag的值是否为false,如果符合要求就进行后续的操作,否则在lock上等待。后者在睡眠一段时间后对lock进行通知,等待线程这样就可以从wait方法返回了
package com.ddkk.concurrency;
import java.text.DateFormat;
import java.text.SimpleDateFormat;
import java.util.Date;
/**
* DDKK.COM 弟弟快看,程序员编程资料站 16-4-2.
*/
public class WaitNotifyThread {
//条件是否满足的标志
private static boolean flag = true;
//对象的监视器锁
private static Object lock = new Object();
//日期格式化器
private static DateFormat format = new SimpleDateFormat("HH:mm:ss");
public static void main(String[] args){
Thread waitThread = new Thread(new WaitThread(),"WaitThread");
waitThread.start();
SleepUtil.second(1);
Thread notifyThread = new Thread(new NotifyThread(),"NotifyThread");
notifyThread.start();
}
/**
* 等待线程
*/
private static class WaitThread implements Runnable{
public void run() {
//加锁,持有对象的监视器锁
synchronized (lock){
//只有成功获取对象的监视器才能进入这里
//当条件不满足的时候,继续wait,直到某个线程执行了通知
//并且释放了lock的监视器(简单来说就是锁)才能从wait
//方法返回
while (flag){
try {
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " flag is true,waiting at "
+ format.format(new Date()));
lock.wait();
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
//条件满足,继续工作
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " flag is false,running at "
+ format.format(new Date()));
}
}
}
/**
* 通知线程
*/
private static class NotifyThread implements Runnable{
public void run() {
synchronized (lock){
//获取lock锁,然后执行通知,通知的时候不会释放lock锁
//只有当前线程退出了lock后,waitThread才有可能从wait返回
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " holds lock. Notify waitThread at "
+ format.format(new Date()));
lock.notifyAll();
flag = false;
SleepUtil.second(5);
}
//再次加锁
synchronized (lock){
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " holds lock again. NotifyThread will sleep at "
+ format.format(new Date()));
SleepUtil.second(5);
}
}
}
}
以上代码的输出结果为:
其实使用wait、notify/notifyAll很简单,但是仍然需要注意以下几点:
1、 使用wait()、notify()和notifyAll()时需要首先对调用对象加锁;
2、 调用wait()方法后,线程状态会从RUNNING变为WAITING,并将当线程加入到lock对象的等待队列中;
3、 调用notify()或者notifyAll()方法后,等待在lock对象的等待队列的线程不会马上从wait()方法返回,必须要等到调用notify()或者notifyAll()方法的线程将lock锁释放,等待线程才有机会从等待队列返回这里只是有机会,因为锁释放后,等待线程会出现竞争,只有竞争到该锁的线程才会从wait()方法返回,其他的线程只能继续等待;
4、 notify()方法将等待队列中的一个线程移到lock对象的同步队列,notifyAll()方法则是将等待队列中所有线程移到lock对象的同步队列,被移动的线程的状态由WAITING变为BLOCKED;
5、 wait()方法上等待锁,可以通过wait(longtimeout)设置等待的超时时间;
上一篇文章还有正确恢复线程的问题需要解决,因为通过使用wait()、notify()和notifyAll()可以很好恢复与挂起线程,下面是改进的代码:
package com.ddkk.concurrency;
import java.text.DateFormat;
import java.text.SimpleDateFormat;
import java.util.Date;
import java.util.concurrent.TimeUnit;
/**
* DDKK.COM 弟弟快看,程序员编程资料站 16-4-2.
*/
public class SafeResumeAndSuspendThread {
private static DateFormat format = new SimpleDateFormat("HH:mm:ss");
//对象锁
private static Object lock = new Object();
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
Runner r = new Runner();
Thread runThread = new Thread(r,"CountThread");
runThread.start();
//主线程休眠一会,让CountThread有机会执行
TimeUnit.SECONDS.sleep(2);
for (int i = 0; i < 3; i++){
//让线程挂起
r.suspendRequest();
//让计数线程挂起两秒
TimeUnit.SECONDS.sleep(2);
//看看i的值
System.out.println("after suspend, i = " + r.getValue());
//恢复线程的执行
r.resumeRequest();
//线程休眠一会
TimeUnit.SECONDS.sleep(1);
}
//退出程序
System.exit(0);
}
/**
* 该线程是一个计数线程
*/
private static class Runner implements Runnable{
//变量i
private volatile long i;
//是否继续运行的标志
//这里使用volatile关键字可以保证多线程并发访问该变量的时候
//其他线程都可以感知到该变量值的变化。这样所有线程都会从共享
//内存中取值
private volatile boolean suspendFlag;
public void run() {
try {
suspendFlag = false;
i = 0;
work();
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
private void work() throws InterruptedException {
while (true){
//只有当线程挂起的时候才会执行这段代码
waitWhileSuspend();
i++;
System.out.println("calling work method, i = " + i);
//只有当线程挂起的时候才会执行这段代码
waitWhileSuspend();
//休眠1秒
TimeUnit.SECONDS.sleep(1);
}
}
/**
* 忙等待
* @throws InterruptedException
*/
private void waitWhileSuspend() throws InterruptedException {
/*while (suspendFlag){
TimeUnit.SECONDS.sleep(1);
}*/
/**
* 等待通知的方式才是最佳选择
*/
synchronized (lock){
while (suspendFlag){
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " suspend at " + format.format(new Date()));
lock.wait();
}
}
}
//让线程终止的方法
public void resumeRequest(){
synchronized (lock){
try {
suspendFlag = false;
System.out.print("after call resumeRequest method, i = " + getValue() + ". ");
lock.notifyAll();
TimeUnit.SECONDS.sleep(1);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
public void suspendRequest(){
suspendFlag = true;
System.out.print("after call suspendRequest method, i = " + getValue() + ". ");
}
public long getValue(){
return i;
}
}
}
代码的执行结果如下:
可以看到不管是挂起还是恢复,得到的结果都是正确的,在使用等待/通知机制实现的时候,需要注意必须使用同一个lock对象作为两个线程沟通的桥梁,由于synchronized关键字的可重入性(这点后面还会提到),保证了整个程序的正常执行。
总结:正确挂起和恢复线程的方法是使用boolean变量做为标志位,能够在合适的时间和位置正确恢复与挂起线程。