线程通信(如 线程执行先后顺序,获取某个线程执行的结果等)有多种方式:
- 文件共享 线程1 --写入--> 文件 < --读取-- 线程2
- 网络共享
- 变量共享 线程1 --写入--> 主内存共享变量 < --读取-- 线程2
- jdk提供的线程协调API
suspend/resumewait/notify park/unpark。
线程协作 - JDK API
线程协作的典型场景:生产者-消费者 模型(线程阻塞、线程唤醒)
如:线程1去卖包子,没有包子,则不再执行,线程2生产包子,通知线程1继续执行
API - 被弃用 suspend/resume
suspend挂起目标线程,resume恢复线程执行。
如下正常情况:
1 import java.util.concurrent.locks.LockSupport;
2
3 public class ThreadInteration {
4 public static Object baozidian =null;
5 public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
6 new ThreadInteration().suspendResumeTest();
7 }
8 /**
9 * 使用弃用的API suspend和resume 来挂起目标线程和恢复线程执行
10 * 这两个api容易写出死锁的代码。
11 * 1,使用同步锁的时候,因为suspend不会释放锁,这样会导致死锁。
12 * 2,suspend 和 resume 的执行顺序颠倒,会导致死锁。
13 */
14 //正常suspend 和 resume
15 public void suspendResumeTest() throws InterruptedException {
16 Thread consumerThread =new Thread(()->{
17 if (baozidian==null){
18 System.out.println("1 进入等待,线程被挂起");
19 Thread.currentThread().suspend();
20 System.out.println("线程被唤醒了");
21 }
22 System.out.println("3 买到包子了,回家!");
23 });
24 consumerThread.start();
25 Thread.sleep(3000L);
26 //生产者创建
27 baozidian=new Object();
28 consumerThread.resume();
29 System.out.println("2 通知消费者,消费者线程被唤醒");
30 }
31 }
死锁情况:
1 import java.util.concurrent.locks.LockSupport;
2
3 public class ThreadInteration {
4 public static Object baozidian =null;
5 public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
6 new ThreadInteration().suspendResumeDeadLockTest();
7 // new ThreadInteration().suspendResumeDeadLockTest2();
8 }
9
10 /**使用同步锁导致死锁,suspend和resume不会像wait一样释放锁**/
11 public void suspendResumeDeadLockTest() throws InterruptedException {
12 //创建线程
13 Thread consumerThread=new Thread(()->{
14 if (baozidian==null){//如果没有包子,就进入等待
15 //当前线程拿到锁,线程被挂起
16 synchronized (this){
17 System.out.println("1 进入等待,线程被挂起");
18 Thread.currentThread().suspend();
19 System.out.println("线程被唤醒了");
20 }
21
22 }
23 System.out.println("3 买完包子,回家");
24 });
25 consumerThread.start();
26 Thread.sleep(2000L);
27 //产生包子
28 baozidian=new Object();
29 //争取到锁后,再恢复consumerThread()。
30 synchronized (this){
31 consumerThread.resume();
32 }
33 System.out.println("2 通知消费者,消费者线程被唤醒");
34 }
35
36 /** 由于suspend/resume的调用顺序,导致程序永久死锁 **/
37 public void suspendResumeDeadLockTest2() throws InterruptedException {
38 Thread consumerThread=new Thread(()->{
39 if (baozidian==null){
40 System.out.println("1 进入线程,线程被挂起");
41 try {
42 Thread.sleep(5000L);
43 } catch (InterruptedException e) {
44 e.printStackTrace();
45 }
46 //这里的suspend是运行在resume之后
47 Thread.currentThread().suspend();
48 System.out.println("线程被唤醒了");
49 }
50 System.out.println("3 买完包子,回家");
51 });
52 consumerThread.start();
53 Thread.sleep(2000L);
54 baozidian=new Object();
55 consumerThread.resume();
56 System.out.println("2 通知消费者,消费者线程被唤醒");
57 consumerThread.join();
58 }
59 }
API - wait/notify
使用wait/notify存在的问题,如果有需求需要提前通知唤醒,然后才执行挂起这里是解决不了的。举个例子来说:
大卡车在通过关卡的时候,会被拦下。然后经过关卡警卫人员确认放行才能通过,但是我们这里可能会提前指定某某某车辆可以通过这个关卡。
import java.util.concurrent.locks.LockSupport;
public class ThreadInteration {
public static Object baozidian =null;
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
new ThreadInteration().waitNotifyTest();
// new ThreadInteration().waitNotifyDeadLockTest();
}
/**
* API推荐的 wait/notify 机制来挂起线程和唤醒线程
* 这些方法一定要是在同一锁对象的持有者线程调用。也就是写在同步代码块里面,否则会抛出IllegalMonitorStateException.
* wait方法就是将线程等待,调用wait就是把对象加入到 等待集合 中。并且放弃当前持有的锁对象
* notify/notify唤醒一个或者所有正在等待这个对象锁的进程。
*
* wait虽然会释放锁,但是对调用的顺序有要求。如果notify先与wait调用,线程会一直处于waiting状态。
*/
public void waitNotifyTest() throws InterruptedException {
new Thread(()->{
if (baozidian==null){
System.out.println("1 进入等待,线程将会被挂起");
synchronized (this){//顺序1 获取到锁
try {
this.wait();//顺序2 线程挂起,释放了锁
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
System.out.println("线程被唤醒了");
}
System.out.println("3 买到包子,回家");
}).start();
Thread.sleep(2000L);
baozidian=new Object();
synchronized (this){//顺序3 主线程拿到了锁
this.notify();//顺序4 主线程进行唤醒
}
System.out.println("2 通知消费者,消费者线程被唤醒");
}
public void waitNotifyDeadLockTest() throws InterruptedException {
new Thread(()->{
if (baozidian==null){
try {
Thread.sleep(5000L);//顺序1
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
System.out.println("1 进入等待,线程被挂起");
synchronized (this){
try {
this.wait();//顺序4 先唤醒了,再进行休眠。导致死锁
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
System.out.println("线程被唤醒了");
}
System.out.println("3 买到包子,回家");
}).start();
Thread.sleep(2000L);//顺序2
baozidian=new Object();
synchronized (this){
this.notify();//顺序3
}
System.out.println("2 通知消费者,消费者线程被唤醒");
}
}
API - park/unpark
Park、Unpark就能解决我们上边提到的提前通知的问题。我们线程依然可以正常的被唤醒。
这个是许可模式,同步代码中不能主动释放锁,许可模式是一个标记位,不能叠加
import java.util.concurrent.locks.LockSupport;
public class ThreadInteration {
public static Object baozidian =null;
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
new ThreadInteration().parkUnparkTest();
// new ThreadInteration().parkUnparkDeadLockTest();
}
/**
* 线程调用 park 表示线程等待"许可",unpack 表示为指定的线程提供"许可"
* park和 unpark 对调用顺序没有要求。
* 多次调用 unpack 之后,再调用 pack ,线程会立即执行。
* 但是这个"许可"不是叠加的,是一个标志位。
* 例如多次调用了 unpack 这个时候也只有一个"许可",这个时候调用一次 park 就会拿到"许可"直接运行。后面的 park 还是得继续等待
*/
public void parkUnparkTest() throws InterruptedException {
Thread consumerThread=new Thread(()->{
if (baozidian==null){
// try {
// Thread.sleep(5000L);
// } catch (InterruptedException e) {
// e.printStackTrace();
// }
System.out.println("1 进入等待,线程被挂起");
LockSupport.park();
System.out.println("线程被唤醒了");
}
System.out.println("3 买到包子,回家");
});
consumerThread.start();
Thread.sleep(2000L);
baozidian=new Object();
LockSupport.unpark(consumerThread);
System.out.println("2 通知消费者,消费者线程被唤醒");
}
/** park/unpark 不能自动释放锁**/
public void parkUnparkDeadLockTest() throws InterruptedException {
Thread consumerThread=new Thread(()->{
if (baozidian==null){
System.out.println("1 进入等待,线程被挂起");
synchronized (this){//这个时候park获取了锁,然后挂起了。没有及时释放锁导致后面的unpark获取不到锁,就执行不了unpark
LockSupport.park();
}
System.out.println("线程被唤醒了");
}
System.out.println("3 买到包子,回家");
});
consumerThread.start();
Thread.sleep(2000L);
baozidian=new Object();
synchronized (this){
LockSupport.unpark(consumerThread);
}
System.out.println("2 通知消费者,消费者线程被唤醒");
}
}
伪唤醒
伪唤醒这里我也找了很多的相关文章,最终也没有觉得可以很直观的理解到底是怎么被伪唤醒。怎么说吧,这种事情也不容易遇到;就相当于诈尸一下,本来挂起睡得好好的,突然就活了。。。
1 /**
2 * 伪唤醒:前面使用了if (baozidian==null) 来判断是否进入等待状态,是错误的。是指并非由notify/unpack来唤醒的,由更底层的原因被唤醒。
3 * 官方建议使用while (baozidian==null) 来判断是否进入等待状态。
4 * 因为:处于底层的线程可能会收到错误警报和伪唤醒,如果不在循环中检查,程序可能会在没有满足条件的情况下退出
5 * 解决方案就是将上面的if全部改成while
6 */
7 public void waitNotifyGoodTest() throws InterruptedException {
8 new Thread(()->{
9 synchronized (this){
10 //将while放入同步锁中判断
11 while (baozidian==null){
12 System.out.println("1 进入等待,线程将会被挂起");
13 try {
14 this.wait();
15 } catch (InterruptedException e) {
16 e.printStackTrace();
17 }
18 }
19 System.out.println("线程被唤醒了");
20
21 }
22 System.out.println("3 买到包子,回家");
23 }).start();
24
25 Thread.sleep(2000L);
26 baozidian=new Object();
27 synchronized (this){
28 this.notify();
29 }
30 System.out.println("2 通知消费者,消费者线程被唤醒");
31 }