架构师养成记--5.线程之间的通信

用wait和notify来实现线程之间的通信，这两个方法是object方法，这两个方法必须要配合synchronized使用。wait方法释放锁，notify不释放锁。

原始线程通信方式

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

public class ListAdd1 {

    
    private volatile static List list = new ArrayList();    
    
    public void add(){
        list.add("bjsxt");
    }
    public int size(){
        return list.size();
    }
    
    public static void main(String[] args) {
        
        final ListAdd1 list1 = new ListAdd1();
        
        Thread t1 = new Thread(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                try {
                    for(int i = 0; i <10; i++){
                        list1.add();
                        System.out.println("当前线程：" + Thread.currentThread().getName() + "添加了一个元素..");
                        Thread.sleep(500);
                    }    
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }, "t1");
        
        Thread t2 = new Thread(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                while(true){
                    if(list1.size() == 5){
                        System.out.println("当前线程收到通知：" + Thread.currentThread().getName() + " list size = 5 线程停止..");
                        throw new RuntimeException();
                    }
                }
            }
        }, "t2");        
        
        t1.start();
        t2.start();
    }
    
    
}

有一个死循环，这种方式很不好。

应该用以下方式替代（用wait），注意线程启动顺序：

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
import java.util.Queue;
import java.util.concurrent.CountDownLatch;
import java.util.concurrent.LinkedBlockingDeque;
import java.util.concurrent.LinkedBlockingQueue;
/**
 * wait notfiy 方法，wait释放锁，notfiy不释放锁
 * @author alienware
 *
 */
public class ListAdd2 {
    private volatile static List list = new ArrayList();    
    
    public void add(){
        list.add("bjsxt");
    }
    public int size(){
        return list.size();
    }
    
    public static void main(String[] args) {
        
        final ListAdd2 list2 = new ListAdd2();
        
        // 1 实例化出来一个 lock
        // 当使用wait 和 notify 的时候 ， 一定要配合着synchronized关键字去使用
        //final Object lock = new Object();
        
        final CountDownLatch countDownLatch = new CountDownLatch(1);
        
        Thread t1 = new Thread(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                try {
                    //synchronized (lock) {
                        for(int i = 0; i <10; i++){
                            list2.add();
                            System.out.println("当前线程：" + Thread.currentThread().getName() + "添加了一个元素..");
                            Thread.sleep(500);
                            if(list2.size() == 5){
                                System.out.println("已经发出通知..");
                                countDownLatch.countDown();
                                //lock.notify();
                            }
                        }                        
                    //}
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }

            }
        }, "t1");
        
        Thread t2 = new Thread(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                //synchronized (lock) {
                    if(list2.size() != 5){
                        try {
                            //System.out.println("t2进入...");
                            //lock.wait();
                            countDownLatch.await();
                        } catch (InterruptedException e) {
                            e.printStackTrace();
                        }
                    }
                    System.out.println("当前线程：" + Thread.currentThread().getName() + "收到通知线程停止..");
                    throw new RuntimeException();
                //}
            }
        }, "t2");    
        
        t2.start();
        t1.start();
        
    }
    
}

运行结果：

 

t2先执行，获得lock锁，发现size != 5就释放lock锁。t1线程启动，当size等于5的时候唤醒另一个线程t2，但是不释放lock锁。

如果让t1先执行的话执行结果就不通了。因为t1拿到了锁以后就不会释放，等t1十次循环后才释放锁，这时size已经是10 了，t2执行已经晚了。

但是使用wait的话有一个问题，不实时，上面也提到了，必须要等一个线程执行完了另一线程才收到通知。

应该用上面没注释掉的代码CountDownLatch代替。可以理解成notify和wait的升级版

最终运行结果：

使用wait/notify模拟实现BlockingQueue

import java.util.LinkedList;
import java.util.concurrent.TimeUnit;
import java.util.concurrent.atomic.AtomicInteger;

public class MyQueue {
    
    //1 需要一个承装元素的集合 
    private LinkedList<Object> list = new LinkedList<Object>();
    
    //2 需要一个计数器
    private AtomicInteger count = new AtomicInteger(0);
    
    //3 需要制定上限和下限
    private final int minSize = 0;
    
    private final int maxSize ;
    
    //4 构造方法
    public MyQueue(int size){
        this.maxSize = size;
    }
    
    //5 初始化一个对象 用于加锁
    private final Object lock = new Object();
    
    
    //put(anObject): 把anObject加到BlockingQueue里,如果BlockQueue没有空间,则调用此方法的线程被阻断，直到BlockingQueue里面有空间再继续.
    public void put(Object obj){
        synchronized (lock) {
            while(count.get() == this.maxSize){
                try {
                    lock.wait();
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
            //1 加入元素
            list.add(obj);
            //2 计数器累加
            count.incrementAndGet();
            //3 通知另外一个线程（唤醒）
            lock.notify();
            System.out.println("新加入的元素为:" + obj);
        }
    }
    
    
    //take: 取走BlockingQueue里排在首位的对象,若BlockingQueue为空,阻断进入等待状态直到BlockingQueue有新的数据被加入.
    public Object take(){
        Object ret = null;
        synchronized (lock) {
            while(count.get() == this.minSize){
                try {
                    lock.wait();
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
            //1 做移除元素操作
            ret = list.removeFirst();
            //2 计数器递减
            count.decrementAndGet();
            //3 唤醒另外一个线程
            lock.notify();
        }
        return ret;
    }
    
    public int getSize(){
        return this.count.get();
    }
    
    
    public static void main(String[] args) {
        
        final MyQueue mq = new MyQueue(5);
        mq.put("a");
        mq.put("b");
        mq.put("c");
        mq.put("d");
        mq.put("e");
        
        System.out.println("当前容器的长度:" + mq.getSize());
        
        Thread t1 = new Thread(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                mq.put("f");
                mq.put("g");
            }
        },"t1");
        
        t1.start();
        
        
        Thread t2 = new Thread(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                Object o1 = mq.take();
                System.out.println("移除的元素为:" + o1);
                Object o2 = mq.take();
                System.out.println("移除的元素为:" + o2);
            }
        },"t2");
        
        
        try {
            TimeUnit.SECONDS.sleep(2);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        
        t2.start();
        
        
    }
    
    
    
}