java多线程编程学习(线程间通信)

一、概要

二、等待/通知机制

1、"wait/notify"机制：等待/通知机制，wait使线程暂停运行，而notify 使暂停的线程继续运行。用一个厨师和服务员的交互来说明：

(1) 服务员取到菜的时间取决于厨师，所以服务员就有“等待”(wait)的状态。

(2) 厨师将菜放在“菜品传递台”上，其实就相当于一种通知(notify),这时服务员才可以拿到菜并交给就餐者。

2、wait()

(1) 使当前执行代码的线程进行等待。wait()方法是Object类的方法，该方法用来将当前线程置入“预执行队列”中，并且在wait()所在的代码行处停止执行，直到接收通知或被中断为止。

(2) 在调用wait()方法之前，线程必须获得该对象的对象级别锁，即只能在同步方法或同步块中调用wait()方法，否则抛出IllegalMonitorStateException异常。(属于Runtime的一个子类，不需要try-catch 语句进行捕捉异常）

(3) 在调用wait()方法之后，当前线程释放锁，而此对象会进入线程等待池中，等待被唤醒。在从wait()返回前，线程与其他呈wait线程竞争重新获得锁。

(4) wait()方法可以被interrupt 打断并抛出InterruptedException。

(5) wait(long)：带一个参数的wait(long)方法的功能是等待某一时间内是否有线程对锁进行唤醒，如果超过这个时间则自动唤醒。

3、notify()

(1) 用来通知那些可能等待该对象的对象锁的其他线程。如果有多个线程等待，则由线程规划器随机挑选出其中一个呈wait状态的线程，对其发出通知notify，并使它等待获取该对象的对象锁。(注意！这里说的是等待，即在执行完notify()方法后，当前线程不会马上释放该对象锁，即wait()状态的线程也不会马上获得对象锁，需要将synchronized 代码块中的代码执行完后才释放锁！)

(2)也要在同步方法或同步块中调用，即在调用前，线程也必须获得该对象的对象级别锁，否则也会抛出IllegalMonitorStateException.

(3)当notify()发出通知，却没有wait()线程在等待时，则不作作用。

4、notifyAll()

5、

6、假死：“假死”现象其实就是线程进入WAITING等待状态。如果全部线程都进入WAITING状态，则程序就不再执行任何功能了，整个项目呈停止状态。 出现这样的原因是因为：比如多个生产者和多个消费者的问题，“生产者”可能唤醒“生产者”，“消费者”可能唤醒“消费者”，唤醒了同类，导致线程不断在等待。怎么解决这个问题呢？将notify() 改成 notifyAll()方法即可，也就是将异类一同唤醒就可以了。

7、 Jave中 管道流(pipeStream)是一种特殊的流，可用于在不同的线程中直接传送数据。一个线程发送数据到输出管道，另一个线程从输入管道中读数据。通过使用管道，实现不同线程间的通信，而无须借助于类似临时文件之类的东西。JDK中提供了四个类来使线程间可以通信，其中包括字节流(PipedOutputStream、PipedInputStream)和字符流(PipedWriter、PipedReader)。

public class Run {
 public static void main(String[] args) {
  try {
   WriteData writeData = new WriteData();
   ReadData readData = new ReadData();
   PipedOutputStream outputStream = new PipedOutputStream();
   PipedInputStream inputStream = new PipedInputStream();
   
   outputStream.connect(inputStream);//使两个Stream之间产生通信链接，这样才可以将数据进行输入输出

   ThreadRead threadRead = new ThreadRead(readData, inputStream);
   threadRead.start();
   Thread.sleep(1000);
   ThreadWrite threadWrite = new ThreadWrite(writeData, outputStream);
   threadWrite.start();
  } catch (IOException e) {
   e.printStackTrace();
  } catch (InterruptedException e) {
   e.printStackTrace();
  }
 }
}

三、方法join的使用

1、在很多情况下，主线程创建并启动子线程，如果子线程中要进行大量的耗时计算，主线程往往将早于子线程结束之前结束。这时，如果主线程想等待子线程执行完成之后再结束，比如子线程处理一个数据，主线程要取得这个数据中的值，就要用到join()方法了。

2、join()的作用是等待线程销毁，而使 当前线程进行无限期的阻塞，等待join()的线程销毁后再继续执行当前线程的代码。

3、同样的，join()方法可以被interrupt()方法打断并抛出InterruptedException异常。

4、join 与 synchronized 的区别？

(1) join()在内部使用wait() 方法进行等待。

(2) synchronized 关键字使用的是“对象监视器”原理作为同步。

5、方法join(long) 和 sleep(long)的区别？

(1) join(long)内部采用wait(long)方法实现，当执行wait(long)方法后，当前线程的锁被释放，那么其他线程也可以调用此线程中的同步方法了。即 join(long)之后，该线程释放锁，又需要和其他线程去争抢锁的资源。

(2) Thread.sleep(long)方法不释放锁。

四、类 ThreadLocal 的使用

1、变量值的共享可以使用public static 变量的形式，所有的线程都使用同一个public static 变量。如果想实现每一个线程都有自己的共享变量该如何解决呢？类ThreadLocal解决的就是每个线程绑定自己的值，可以将ThreadLocal类比喻成全局存放数据的盒子，盒子中可以存放每个线程的私有数据。

2、类ThreadLocal 具有隔离性，即每个线程都可以存入自己线程的数据而互不影响，而取到的也是自己线程存入的数据。

五、类InheritableThreadLocal的使用

1、InheritableThreadLocal类继承于ThreadLocal类，所以它具有ThreadLocal类的特性，但又是一种特殊的ThreadLocal，其特殊性在于InheritableThreadLocal变量值会自动传递给所有子线程，而普通ThreadLocal变量不行；而且，通过重写这个类中的 childValue 方法，子线程的值可以作为父线程值的一个任意函数。

备注:

(1) 什么是子线程？

包含在 Thread thread = new Thread(new ThreadStart(delegate{
}));里面均视为子线程。(个人理解）

(2) 什么是主线程？

UI界面和Main函数均为主线程，除了“不包含在Thread里面的程序”均可 视为主线程。(个人理解)