高級應用 java多線程設計模式詳解之二

2019-11-18 10:47:25

字體：大中小

來源：轉載

供稿：網友

　　wait()/notify()
　　
　　通常，多線程之間需要協調工作。例如，瀏覽器的一個顯示圖片的線程displayThread想要執行顯示圖片的任務，必須等待下載線程downloadThread將該圖片下載完畢。假如圖片還沒有下載完，displayThread可以暫停，當downloadThread完成了任務后，再通知displayThread“圖片預備完畢，可以顯示了”，這時，displayThread繼續執行。
　　
　　以上邏輯簡單的說就是：假如條件不滿足，則等待。當條件滿足時，等待該條件的線程將被喚醒。在java中，這個機制的實現依靠于wait/notify。等待機制與鎖機制是密切關聯的。例如：
　　
　　synchronized(obj) {
　　while(!condition) {
　　obj.wait();
　　}
　　obj.doSomething();
　　}
　　
　　當線程A獲得了obj鎖后，發現條件condition不滿足，無法繼續下一處理，于是線程A就wait()。
　　
　　在另一線程B中，假如B更改了某些條件，使得線程A的condition條件滿足了，就可以喚醒線程A：
　　
　　synchronized(obj) {
　　condition = true;
　　obj.notify();
　　}
　　
　　需要注重的概念是：
　　
　　# 調用obj的wait(), notify()方法前，必須獲得obj鎖，也就是必須寫在synchronized(obj) {...} 代碼段內。
　　
　　# 調用obj.wait()后，線程A就釋放了obj的鎖，否則線程B無法獲得obj鎖，也就無法在synchronized(obj) {...} 代碼段內喚醒A。
　　
　　# 當obj.wait()方法返回后，線程A需要再次獲得obj鎖，才能繼續執行。
　　
　　# 假如A1,A2,A3都在obj.wait()，則B調用obj.notify()只能喚醒A1,A2,A3中的一個（具體哪一個由JVM決定）。
　　
　　# obj.notifyAll()則能全部喚醒A1,A2,A3，但是要繼續執行obj.wait()的下一條語句，必須獲得obj鎖，因此，A1,A2,A3只有一個有機會獲得鎖繼續執行，例如A1，其余的需要等待A1釋放obj鎖之后才能繼續執行。
　　
　　# 當B調用obj.notify/notifyAll的時候，B正持有obj鎖，因此，A1,A2,A3雖被喚醒，但是仍無法獲得obj鎖。直到B退出synchronized塊，釋放obj鎖后，A1,A2,A3中的一個才有機會獲得鎖繼續執行。
　　
　　wait()/sleep()的區別
　　
　　前面講了wait/notify機制，Thread還有一個sleep()靜態方法，它也能使線程暫停一段時間。sleep與wait的不同點是：sleep并不釋放鎖，并且sleep的暫停和wait暫停是不一樣的。obj.wait會使線程進入obj對象的等待集合中并等待喚醒。
　　
　　但是wait()和sleep()都可以通過interrupt()方法打斷線程的暫停狀態，從而使線程馬上拋出InterruptedException。
　　
　　假如線程A希望立即結束線程B，則可以對線程B對應的Thread實例調用interrupt方法。假如此刻線程B正在wait/sleep/join，則線程B會馬上拋出InterruptedException，在catch() {} 中直接return即可安全地結束線程。
　　
　　需要注重的是，InterruptedException是線程自己從內部拋出的，并不是interrupt()方法拋出的。對某一線程調用interrupt()時，假如該線程正在執行普通的代碼，那么該線程根本就不會拋出InterruptedException。但是，一旦該線程進入到wait()/sleep()/join()后，就會馬上拋出InterruptedException。
　　
　　GuardedSuspention
　　
　　GuardedSuspention模式主要思想是：
　　
　　當條件不滿足時，線程等待，直到條件滿足時，等待該條件的線程被喚醒。
　　
　　我們設計一個客戶端線程和一個服務器線程，客戶端線程不斷發送請求給服務器線程，服務器線程不斷處理請求。當請求隊列為空時，服務器線程就必須等待，直到客戶端發送了請求。
　　
　　先定義一個請求隊列：Queue
　　
　　package com.crackj2ee.thread;
　　
　　import java.util.*;
　　
　　public class Queue {
　　PRivate List queue = new LinkedList();
　　
　　public synchronized Request getRequest() {
　　while(queue.size()==0) {
　　try {
　　this.wait();
　　}
　　catch(InterruptedException ie) {
　　return null;
　　}
　　}
　　return (Request)queue.remove(0);
　　}
　　
　　public synchronized void putRequest(Request request) {
　　queue.add(request);
　　this.notifyAll();
　　}
　　
　　}
　　
　　藍色部分就是服務器線程的等待條件，而客戶端線程在放入了一個request后，就使服務器線程等待條件滿足，于是喚醒服務器線程。

上一篇：高級編程——Java多線程程序設計

下一篇：高級應用 java多線程設計模式詳解之三