Java学习笔记——并发编程（三）

一、wait和notify

wait和notify原理

• Owner线程发现条件不满足，调用wait方法，即可进入WaitSet变为WAITING状态
• BLOCKED和WAITING的线程都处于阻塞状态，不占用CPU时间片
• BLOCKED线程会在Owner线程释放锁时唤醒
• WAITING线程会在Owner线程调用notify或notifyAll时唤醒，但唤醒后并不意味着立刻获得锁，仍需进入EntryList重新竞争

API介绍

• obj.wait()让进入object监视器的线程到waitSet等待
• obj.notify()在object上正在waitSet等待的线程中 挑一个唤醒
• obj.notifyAll()让object上正在waitSet等待的对象全部唤醒

它们都是线程之间协作的手段，都属于Object对象的方法。必须获得此对象的锁，才能调用这几个方法。

final static Object obj = new Object();

public static void main(String[] args){
   
	new Thread(()->{
   
		synchronized(obj){
   
			log.debug("执行....");
			try{
   
				obj.wait();  //让线程在obj上一直等待下去
			}catch(InterruptedException e){
   
				e.printStackTrace();
			}
			log.debug("其他代码....");
		}
	},"t1").start();
	
	new Thread(()->{
   
		synchronized(obj){
   
			log.debug("执行....");
			try{
   
				obj.wait();  //让线程在obj上一直等待下去
			}catch(InterruptedException e){
   
				e.printStackTrace();
			}
			log.debug("其他代码....");
		}
	},"t2").start();
	sleep(2);
	log.debug("唤醒obj上其他线程");
	synchronized(obj){
   
		obj.notify();  //唤醒obj上一个线程
		//obj.notifyAll(); //唤醒obj上所有等待线程
	}
}

notify的一种结果

20:00:53.096 [Thread-0] c.TestWaitNotify - 执行…
20:00:53.099 [Thread-1] c.TestWaitNotify - 执行…
20:00:55.096 [main] c.TestWaitNotify - 唤醒obj上其他线程
20:00:55.096 [Thread-0] c.TestWaitNotify - 其他代码…

notifyAll的结果

19:58:15.457 [Thread-0] c.TestWaitNotify - 执行…
19:58:15.460 [Thread-1] c.TestWaitNotify - 执行…
19:58:17.456 [main] c.TestWaitNotify - 唤醒obj上其他线程
19:58:17.456 [Thread-1] c.TestWaitNotify - 其他代码…
19:58:17.456 [Thread-0] c.TestWaitNotify - 其他代码…

      wait()方法会释放对象的锁，进入WaitSet等待区，从而让其他线程有机会获取对象的锁。无限制等待，直到notify为止；wait(long n)有时限的等待，到n毫秒后结束等待，或是被notify。

sleep(long n)和wait(long n)的区别
1)sleep是Thread方法，而wait是Object方法
2)sleep不需要强制和synchronized配合使用，但wait需要和synchronized一起用
3)sleep在睡眠的同时，不会释放对象锁，但wait在等待的时候会释放对象锁

      下述代码中有一个"小南"线程，五个"其他人"线程，一个"送烟的"线程。在没有烟时，小南使用sleep，不会释放room，也就是这个时候，其他人不会开始工作。

static final Obejct room = new Object();
static boolean hasCigarette = false; //有没有烟
static boolean hasTakeout = false;   //有没有外卖

public static void main(String[] args){
   
	new Thread(()->{
   
		synchronized(room){
   
			log.debug("有烟没？[{}]",hasCigarette);
			if(!hasCigarette){
   
				log.debug("没烟，先歇会！");
				sleep(2);
			}
			log.debug("有烟没？[{}]",hasCigarette);
			if(hasCigarette){
   
				log.debug("可以开始干活了");
			}
		}
	},"小南").start();
	for(int i = 0;i < 5;i++){
   
		new Thread(()->{
   
			synchronized(room){
   
				log.debug("可以开始干活了");
			}
		},"其他人").start();
	}
	sleep(1);
	new Thread(()->{
   
		hasCigarette = true;
		log.debug("烟到了哦！");
	},"送烟的").start();
}

输出

      下述代码在小南没有烟时，使用wait，此时会释放掉room的锁，其他人可以开始干活，当烟到的时候，调用room.notify()，唤醒线程(注意：此时因为“休息室”只有小南一人，所以notify唤醒的一定是小南)。

static final Obejct room = new Object();
static boolean hasCigarette = false; //有没有烟
static boolean hasTakeout = false;   //有没有外卖

public static void main(String[] args){
   
	new Thread(()->{
   
		synchronized(room){
   
			log.debug("有烟没？[{}]",hasCigarette );
			if(!hasCigarette){
   
				log.debug("没烟，先歇会！");
				try{
   
					room.wait();
				}catch(InterruptedException e){
   
					e.printStackTrace();
				}
			}
			log.debug("有烟没？[{}]",hasCigarette);
			if(hasCigarette){
   
				log.debug("可以开始干活了");
			}
		}
	},"小南").start();
	for(int i = 0;i < 5;i++){
   
		new Thread(()->{
   
			synchronized(room){
   
				log.debug("可以开始干活了");
			}
		},"其他人").start();
	}
	sleep(1);
	new Thread(()->{
   
		synchronized(room){
   
			hasCigarette = true;
			log.debug("烟到了哦！");
			room.notify();
		}
		
	},"送烟的").start();
}

输出

      解决了其他干活的线程阻塞的问题，但如果有其他线程也在等待条件呢(即“休息室”不止小南一人呢)？
      下述代码有一个“小南”线程，一个“小