java 多线程之间的通信

在多线程的编码实现中，往往每个线程之间是相互协作实现的，或者说是有先后顺序的，多线程之间的通信能够避免对同一共享变量的争夺。

1.　wait()方法使得当前线程必须要等待，等到另外一个线程调用notify()或者notifyAll()方法。

　　当前的线程必须拥有当前对象的monitor，也即lock，就是锁。
　　
　　线程调用wait()方法，释放它对锁的拥有权，然后等待另外的线程来通知它（通知的方式是notify()或者notifyAll()方法），这样它才能重新获得锁的拥有权和恢复执行。
　　
　　要确保调用wait()方法的时候拥有锁，即，wait()方法的调用必须放在synchronized方法或synchronized块中。
　　
　　一个小比较：
　　当线程调用了wait()方法时，它会释放掉对象的锁。
　　
　　另一个会导致线程暂停的方法：Thread.sleep()，它会导致线程睡眠指定的毫秒数，但线程在睡眠的过程中是不会释放掉对象的锁的。

2.　notify()方法会唤醒一个等待当前对象的锁的线程。

　　如果多个线程在等待，它们中的一个将会选择被唤醒。这种选择是随意的，和具体实现有关。（线程等待一个对象的锁是由于调用了wait方法中的一个）。

　　**被唤醒的线程是不能被执行的，需要等到当前线程放弃这个对象的锁。**

　　被唤醒的线程将和其他线程以通常的方式进行竞争，来获得对象的锁。也就是说，被唤醒的线程并没有什么优先权，也没有什么劣势，对象的下一个线程还是需要通过一般性的竞争。

和 wait()方法一样，notify方法调用必须放在synchronized方法或synchronized块中。

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

public class MyList {

private static List<String> list = new ArrayList<String>();

public static void add() {
list.add("anyString");
}

public static int size() {
return list.size();
}
}

public class ThreadA extends Thread {

private Object lock;

public ThreadA(Object lock) {
super();
this.lock = lock;
}

@Override
public void run() {
try {
synchronized (lock) {
if (MyList.size() != 5) {
System.out.println("wait begin "
+ System.currentTimeMillis());
lock.wait();
System.out.println("wait end  "
+ System.currentTimeMillis());
}
}
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}

public class ThreadB extends Thread {
private Object lock;

public ThreadB(Object lock) {
super();
this.lock = lock;
}

@Override
public void run() {
try {
synchronized (lock) {
for (int i = 0; i < 10; i++) {
MyList.add();
if (MyList.size() == 5) {
lock.notify();
System.out.println("已经发出了通知");
}
System.out.println("添加了" + (i + 1) + "个元素!");
Thread.sleep(1000);
}
}
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}

public class Run {

public static void main(String[] args) {

try {
Object lock = new Object();

ThreadA a = new ThreadA(lock);
a.start();

Thread.sleep(50);

ThreadB b = new ThreadB(lock);
b.start();
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}

线程A要等待某个条件满足时(list.size()==5)，才执行操作。线程B则向list中添加元素，改变list 的size。

A,B之间如何通信的呢？也就是说，线程A如何知道 list.size() 已经为5了呢？

这里用到了Object类的 wait() 和 notify() 方法。

当条件未满足时(list.size() !=5)，线程A调用wait() 放弃CPU，并进入阻塞状态。

当条件满足时，线程B调用 notify()通知 线程A，所谓通知线程A，就是唤醒线程A，并让它进入可运行状态。

public class MyObject {

synchronized public void methodA() {
//do something....
}

synchronized public void methodB() {
//do some other thing
}
}

public class ThreadA extends Thread {

private MyObject object;
//省略构造方法
@Override
public void run() {
super.run();
object.methodA();
}
}

public class ThreadB extends Thread {

private MyObject object;
//省略构造方法
@Override
public void run() {
super.run();
object.methodB();
}
}

public class Run {
public static void main(String[] args) {
MyObject object = new MyObject();

//线程A与线程B 持有的是同一个对象:object
ThreadA a = new ThreadA(object);
ThreadB b = new ThreadB(object);
a.start();
b.start();
}
}

由于线程A和线程B持有同一个MyObject类的对象object，尽管这两个线程需要调用不同的方法，但是它们是同步执行的，比如：线程B需要等待线程A执行完了methodA()方法之后，它才能执行methodB()方法。这样，线程A和线程B就实现了通信。

这种方式，本质上就是“共享内存”式的通信。多个线程需要访问同一个共享变量，谁拿到了锁（获得了访问权限），谁就可以执行。