运城java编程线程间通信与等待唤醒机制分析


[日期:2020-05-12 17:40]   来源:    阅读:

线程问题是程序员在学习java编程开发的时候需要重点去了解和学习掌握的编程技术之一,而今天运城达内就给大家简单总结和分析一下线程间通信与等待唤醒机制的一些基础知识,下面就开始今天的主要内容吧。

运城java编程线程间通信与等待唤醒机制分析

一、线程间通信

概念:多个线程在处理同一个资源,但是处理的动作(线程的任务)却不相同。

比如:线程A用来生成包子的,线程B用来吃包子的,包子可以理解为同一资源,线程A与线程B处理的动作,一个是生产,一个是消费,那么线程A与线程B之间就存在线程通信问题。

为什么要处理线程间通信:

多个线程并发执行时,在默认情况下CPU是随机切换线程的,当我们需要多个线程来共同完成一件任务,并且我们希望他们有规律的执行,那么多线程之间需要一些协调通信,以此来帮我们达到多线程共同操作一份数据。

如何保证线程间通信有效利用资源:

多个线程在处理同一个资源,并且任务不同时,需要线程通信来帮助解决线程之间对同一个变量的使用或操作。就是多个线程在操作同一份数据时,避免对同一共享变量的争夺。也就是我们需要通过一定的手段使各个线程能有效的利用资源。而这种手段即——等待唤醒机制。

二、等待唤醒机制

1、什么是等待唤醒机制

这是多个线程间的一种协作机制。谈到线程我们经常想到的是线程间的竞争(race),比如去争夺锁,但这并不是故事的全部,线程间也会有协作机制。就好比在公司里你和你的同事们,你们可能存在在晋升时的竞争,但更多时候你们更多是一起合作以完成某些任务。

就是在一个线程进行了规定操作后,就进入等待状态(wait()),等待其他线程执行完他们的指定代码过后再将其唤醒(notify());在有多个线程进行等待时,如果需要,可以使用notifyAll()来唤醒所有的等待线程。

wait/notify就是线程间的一种协作机制。

2、等待唤醒中的方法

等待唤醒机制就是用于解决线程间通信的问题的,使用到的3个方法的含义如下:

wait:线程不再活动,不再参与调度,进入waitset中,因此不会浪费CPU资源,也不会去竞争锁了,这时的线程状态即是WAITING。它还要等着别的线程执行一个特别的动作,也即是“通知(notify)”在这个对象上等待的线程从waitset中释放出来,重新进入到调度队列(readyqueue)中

notify:则选取所通知对象的waitset中的一个线程释放;例如,餐馆有空位置后,等候就餐久的顾客先入座。

notifyAll:则释放所通知对象的waitset上的全部线程。

注意:

哪怕只通知了一个等待的线程,被通知线程也不能立即恢复执行,因为它当初中断的地方是在同步块内,而此刻它已经不持有锁,所以她需要再次尝试去获取锁(很可能面临其它线程的竞争),成功后才能在当初调用wait方法之后的地方恢复执行。

总结如下:

如果能获取锁,线程就从WAITING状态变成RUNNABLE状态;

否则,从waitset出来,又进入entryset,线程就从WAITING状态又变成BLOCKED状态

调用wait和notify方法需要注意的细节

wait方法与notify方法必须要由同一个锁对象调用。因为:对应的锁对象可以通过notify唤醒使用同一个锁对象调用的wait方法后的线程。

wait方法与notify方法是属于Object类的方法的。因为:锁对象可以是任意对象,而任意对象的所属类都是继承了Object类的。

wait方法与notify方法必须要在同步代码块或者是同步函数中使用。因为:必须要通过锁对象调用这2个方法。

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