wait,notify,notifyAll,sleep,join等线程方法的全方位演练

发布时间 2023-05-27 21:55:11作者: Java知者

一、概念解释

1. 进入阻塞:

有时我们想让一个线程或多个线程暂时去休息一下,可以使用 wait(),使线程进入到阻塞状态,等到后面用到它时,再使用notify()、notifyAll() 唤醒它,线程被唤醒后,会等待CPU调度。不过需要注意的是:在执行 wait() 方法前必须先拿到这个对象的monitor锁。

2. 线程阻塞后,通常有以下四种方式唤醒

  • 另一个线程调用这个对象的notify()方法且刚好被唤醒的是本线程

  • 另一个线程调用这个对象的notify()方法

  • 过了waiting timeout()规定的超时时间,如果传入()就是永久等待

  • 线程自身调用了interrupt()

3. notify 与 notifyAll :

  • notify():唤醒单个正在等待monitor锁的线程,如果有多个正在等待monitor的线程,只会选取一个唤醒,具体唤醒那一个是任意的,不确定的,Java对此并没有一个严格的规范,JVM内部可以拥有自己的实现。
  • notifyAll():一次性把所有等待的线程唤醒,至于哪一个会获得monitor锁取决于cpu调度。

4. Monitor监视器锁原理

任何一个对象都有一个Monitor与之关联,当且一个Monitor被持有后,它将处于锁定状态。Synchronized在JVM里的实现都是 基于进入和退出Monitor对象来实现方法同步代码块同步

5. wait() 遇到 interrupt() 时:

假设线程已经执行了 wait() 方法,那么在此期间如果被中断了,它会和之前一样抛出InterruptException,并且释放掉目前已获得的monitor。

二、wait()和notify()、notifyAll()

1. wait()和notify()的基本用法

/**
 * 描述:     展示wait和notify的基本用法 1. 研究代码执行顺序 2. 证明wait释放锁
 */
public class Wait {

    public static Object object = new Object();

    static class Thread1 extends Thread {

        @Override
        public void run() {
            synchronized (object) {
                System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "开始执行了");
                try {
                    object.wait(); //进入阻塞状态会释放锁
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
                System.out.println("线程" + Thread.currentThread().getName() + "获取到了锁。");
            }
        }
    }

    static class Thread2 extends Thread {

        @Override
        public void run() {
            synchronized (object) {
                object.notify(); //唤醒正在等待这把锁的单个线程
                System.out.println("线程" + Thread.currentThread().getName() + "调用了notify()");
            }
        }
    }

    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        Thread1 thread1 = new Thread1();
        Thread2 thread2 = new Thread2();
        thread1.start();
        Thread.sleep(200);
        thread2.start();
    }
}

打印结果

上面的代码表示,线程 A 在使用 wait() 方法后会进入阻塞状态并释放object的锁,然后另一个线程 B 会获取到该object的锁,在执行 notify() 方法后,会唤醒等待这把锁的 线程 A ,然后线程 A 继续执行!

2. notify()和notifyAll()的基本用法

(1)notifyAll()唤醒在等待某把锁的全部线程

package threadcoreknowledge.threadobjectclasscommonmethods;

/**
 * 描述:     3个线程,线程1和线程2首先被阻塞,线程3唤醒它们。notify, notifyAll。 start先执行不代表线程先启动。
 */
public class WaitNotifyAll implements Runnable {

    private static final Object resourceA = new Object();


    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        Runnable r = new WaitNotifyAll();
        Thread threadA = new Thread(r);
        Thread threadB = new Thread(r);
        Thread threadC = new Thread(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                synchronized (resourceA) {
                    resourceA.notifyAll();
//                    resourceA.notify();
                    System.out.println("ThreadC notified.");
                }
            }
        });
        threadA.start();
        threadB.start();
        Thread.sleep(200);
        threadC.start();
    }
    @Override
    public void run() {
        synchronized (resourceA) {
            System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" got resourceA lock.");
            try {
                System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" waits to start.");
                resourceA.wait();
                System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"'s waiting to end.");
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }
}

使用notifyAll()的打印结果:

线程1和线程2首先调用 wait() 进入阻塞,线程3使用 notifyAll 唤醒它们,然后线程1和线程2都会被唤醒继续执行,但是不能保证这两个线程哪个先执行。

(2)notify()唤醒在等待某把锁的一个线程

package threadcoreknowledge.threadobjectclasscommonmethods;

/**
 * 描述:     3个线程,线程1和线程2首先被阻塞,线程3唤醒它们。notify, notifyAll。 start先执行不代表线程先启动。
 */
public class WaitNotifyAll implements Runnable {

    private static final Object resourceA = new Object();


    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        Runnable r = new WaitNotifyAll();
        Thread threadA = new Thread(r);
        Thread threadB = new Thread(r);
        Thread threadC = new Thread(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                synchronized (resourceA) {
//                    resourceA.notifyAll();
                    resourceA.notify();
                    System.out.println("ThreadC notified.");
                }
            }
        });
        threadA.start();
        threadB.start();
        Thread.sleep(200);
        threadC.start();
    }
    @Override
    public void run() {
        synchronized (resourceA) {
            System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" got resourceA lock.");
            try {
                System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" waits to start.");
                resourceA.wait();
                System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"'s waiting to end.");
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }
}

使用notify()打印结果

由于是调用的 notify() 方法,所以只会唤醒等待这把锁的其中一个线程,但是具体会唤醒哪一个也不确定。

3. wait只释放当前调用者对象的那把锁

执行wait方法一定是一个Object对象,对象和 Monitor 监视器锁绑定,一个对象执行wait()就会释放掉该对象的锁,不会影响到其他对象的锁,每个对象的锁之间是独立的。

package threadcoreknowledge.threadobjectclasscommonmethods;

/**
 * 描述:     证明wait只释放当前的那把锁
 */
public class WaitNotifyReleaseOwnMonitor {

    private static volatile Object resourceA = new Object();
    private static volatile Object resourceB = new Object();

    public static void main(String[] args) {
        Thread thread1 = new Thread(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                synchronized (resourceA) {
                    System.out.println("ThreadA got resourceA lock.");
                    synchronized (resourceB) {
                        System.out.println("ThreadA got resourceB lock.");
                        try {
                            System.out.println("ThreadA releases resourceA lock.");
                            resourceA.wait();

                        } catch (InterruptedException e) {
                            e.printStackTrace();
                        }
                    }
                }
            }
        });

        Thread thread2 = new Thread(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                try {
                    Thread.sleep(1000);
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
                synchronized (resourceA) {
                    System.out.println("ThreadB got resourceA lock.");
                    System.out.println("ThreadB tries to resourceB lock.");

                    synchronized (resourceB) {
                        System.out.println("ThreadB got resourceB lock.");
                    }
                }
            }
        });

        thread1.start();
        thread2.start();
    }
}

打印结果:

resourceB 的锁一直在 ThreadA手中,没有被释放,所以线程ThreadB会一直等待中。

4. wait()、notify()和notifyAll() 引起的线程状态的特殊转换

六种状态的含义和相互转换

上图是《线程的六种状态》一文中,线程的六种状态之间的正常转换轨迹,但是 wait()/notify()、notifyAll() 方法会导致状态之间的特殊转换:

比如,线程A从 Object.wait() 状态刚被唤醒时,通常不能立刻抢到 monitor 锁,会先等待 CPU 调度,这时的状态转换是由 Waiting 进入Blocked状态,等抢到锁后再转换到Runnable状态,但是 wait() 时如果发生异常,会直接跳到终止Terminated状态,即从Waiting直接到Terminated。

三、sleep方法详解

作用:只想让线程在预期的时间执行,其他时间不要占用CPU资源

特点:sleep方法可以让线程进入Timed_Waiting状态,并且不占用CPU资源,但是不释放锁(包括synchronize和lock),直到规定时间后再执行,休眠期间如果被中断,会抛出异常并清除中断标志。

1. sleep不释放锁

(1) sleep不释放synchronized的Monitor

package threadcoreknowledge.threadobjectclasscommonmethods;

/**
 * 展示线程sleep的时候不释放synchronized的monitor,等sleep时间到了以后,正常结束后才释放锁
 */
public class SleepDontReleaseMonitor implements Runnable {

    public static void main(String[] args) {
        SleepDontReleaseMonitor sleepDontReleaseMonitor = new SleepDontReleaseMonitor();
        new Thread(sleepDontReleaseMonitor).start();
        new Thread(sleepDontReleaseMonitor).start();
    }

    @Override
    public void run() {
        syn();
    }

    private synchronized void syn() {
        System.out.println("线程" + Thread.currentThread().getName() + "获取到了monitor。");
        try {
            Thread.sleep(5000);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        System.out.println("线程" + Thread.currentThread().getName() + "退出了同步代码块");
    }
}


执行结果:

sleep() 方法不会释放锁,等到sleep的指定时间一过,会继续执行,然后该线程的全部代码执行结束,才会释放锁,其他线程继续执行。

(2)sleep不释放lock

package threadcoreknowledge.threadobjectclasscommonmethods;

import java.util.concurrent.locks.Lock;
import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock;

/**
 * 描述:     演示sleep不释放lock(lock需要手动释放)
 */
public class SleepDontReleaseLock implements Runnable {

    private static final Lock lock = new ReentrantLock();

    @Override
    public void run() {
        lock.lock();
        System.out.println("线程" + Thread.currentThread().getName() + "获取到了锁");
        try {
            Thread.sleep(5000);
            System.out.println("线程" + Thread.currentThread().getName() + "已经苏醒");
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            lock.unlock();
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        SleepDontReleaseLock sleepDontReleaseLock = new SleepDontReleaseLock();
        new Thread(sleepDontReleaseLock).start();
        new Thread(sleepDontReleaseLock).start();
    }
}


执行结果:

线程1在获取到锁之后,进入sleep()休眠中,但是并没有释放锁,直到 lock.unlock() 之后,所才会被释放,其他线程继续执行!

2. sleep响应中断

sleep() 有两种写法:TimeUnit.SECONDS.sleep(1) 、Thread.sleep(1000);

package threadcoreknowledge.threadobjectclasscommonmethods;

import java.util.Date;
import java.util.concurrent.TimeUnit;

/**
 * 描述:     每个1秒钟输出当前时间,被中断,观察。
 * Thread.sleep()
 * TimeUnit.SECONDS.sleep() 方便开发人员对时间的把控,不需要通过毫秒换算
 */
public class SleepInterrupted implements Runnable{

    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        Thread thread = new Thread(new SleepInterrupted());
        thread.start();
        Thread.sleep(6500);
        thread.interrupt();
    }
    @Override
    public void run() {
        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            System.out.println(new Date());
            try {
//                TimeUnit.HOURS.sleep(3);
//                TimeUnit.MINUTES.sleep(25);
                TimeUnit.SECONDS.sleep(3);
            } catch (InterruptedException e) {
                System.out.println("我被中断了!");
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }
}


执行结果:

在 sleep() 期间,如果当前线程调用了 interrupt() 方法,会抛出 InterruptedException 异常来响应中断!

四、join()

作用:因为新的线程加入了我们,所以我们要等他执行完再出发

用法:主线程等待执行 join() 方法加入的子线程

基于 join() 封装的工具类:CountDownLatch 或 CyclicBarrier 类

join 期间主线程处于什么状态:WAITING 状态

代码演示:演示 join,注意语句输出顺序,会变化。

public class Join {
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        Thread thread = new Thread(() -> {
            try {
                System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "开始执行");
                Thread.sleep(1000);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "执行完毕");
        });
        Thread thread2 = new Thread(() -> {
            try {
                System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "开始执行");
                Thread.sleep(1000);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "执行完毕");
        });

        thread.start();
        thread2.start();
        System.out.println("开始等待子线程运行完毕");
        thread.join();
        thread2.join();
        System.out.println("所有子线程执行完毕");
    }
}

打印结果:

由于使用了join() 方法,主线程会等到子线程都执行完毕,才会继续执行 System.out.println("所有子线程执行完毕");

        thread.start();
        thread2.start();
        System.out.println("开始等待子线程运行完毕");
        // thread.join();
        // thread2.join();
        System.out.println("所有子线程执行完毕");

如果注释掉 join() 方法,则主线程会先打印出“所有子线程执行完毕”,之后子线程会继续执行,并陆续打印。如下所示

2. join遇到中断

/******
 *  Join的中断演示
 */
public class JoinInterrupted {
    public static void main(String[] args) {
        Thread mainThread = Thread.currentThread();
        Thread thread1 = new Thread(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                try {
                    //中断主线程
                    mainThread.interrupt();
                    Thread.sleep(5000);
                    System.out.println("Thread1 sleep 结束");
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
                System.out.println("子线程执行完毕");
            }
        });

        thread1.start();
        System.out.println("等待子线程运行完毕");
        try {
            thread1.join();
        } catch (InterruptedException e) {
            System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"主线程被中断");
            e.printStackTrace();
        }
        System.out.println("主线程等待子线程执行完毕");
    }
}

主线程被 interrupt 中断后,直接跳到最后一句 System.out.println("主线程等待子线程执行完毕") ,但是子线程依然在运行,最后打印如下:

明显主线程运行被中断之后,子线程依然在继续执行,“主线程等待子线程执行完毕” 在 “子线程执行完毕” 之前打印,join() 的效果失效。如果要保证 join () 期间被中断时,主线程和子线程的一致性,也需要也将子线程中断掉,这就 需要在 catch 到 InterruptedException之后,也要将中断传给子线程:

public class JoinInterrupted {
    public static void main(String[] args) {
        Thread mainThread = Thread.currentThread();
        Thread thread1 = new Thread(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                try {
                    //中断 主线程
                    mainThread.interrupt();
                    Thread.sleep(5000);
                    System.out.println("Thread1 执行完毕");
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                    System.out.println("子线程中断");
                }
            }
        });

        thread1.start();
        System.out.println("等待子线程运行完毕");
        try {
            thread1.join();
        } catch (InterruptedException e) {
            System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"主线程被中断");
            e.printStackTrace();
            //中断 子线程
            thread1.interrupt();
        }
        System.out.println("子线程运行完毕");
    }
}

打印结果:

主线程和子线程的 catch 中的逻辑是并行执行的,所以不能保证哪个最先停止运行。

3.在 join()期间,线程是什么状态

主线程是 WAITING 状态,而调用 join() 方法的子线程是 Runnable 状态。

代码演示:

/******
 *  先join,再mainThread.getState();
 *  通过debug,看线程状态
 */
public class JoinThreadState {
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        Thread mainThread = Thread.currentThread();

        Thread thread = new Thread(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                try {
                    Thread.sleep(3000);
                    //查看主线程状态
                    System.out.println(mainThread.getState());
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        });

        thread.start();
        System.out.println("子线程启动");
        thread.join();
        System.out.println("子线程运行完毕");
    }
}

打印结果:

3. join 源码

如果调用了wait(),那么他不应该被notify()唤醒吗?但是没有在join()方法里面看到notify????

  • Thread类是 Object的一个特殊的子类,每个Thread实例运行完毕之后,都会执行一次notify()的操作!!!

从 join() 的源码可以看出,thread.join() 相当于以下代码:

//等价代码实现join()
synchronized (thread){
    thread.wait();
}

五、yield

作用:释放当前线程的 CPU 时间片;让当前处于运行状态的线程退回到可运行状态,让出抢占资源的机会,但是它的状态依然是 Runnable。

定位:JVM 不保证遵循yield的规则,如果cpu资源充足的话,可能yield不生效。和 join 相反,join 是别人插队进来了,yield 是线程让出位置。

yield 和 sleep 区别:yield只是暂时让出cpu,由于当前线程还是 Runnable,并没有阻塞,所以随时可能再次被调度;sleep期间,线程调度器认为它已经被阻塞了,不会去调度它。

六、课后测验:

1. 为什么wait/notify/notifyAll被定义在Object类中,而sleep定义在Thread类中

因为java中每个对象都有一把称之为monitor监控器的锁,每个对象头中有一个用来保存锁信息的位置,所以每个对象都可以上锁,这个锁是对象级别的,而非线程级别的,wait/notify/notifyAll也都是锁级别的操作,他们的锁属于对象,所以把他们定义在Object类中最合适,因为Object类是所有对象的父类。

而如果把 wait/notify/notifyAll 方法定义在Thread类中,会带来很大的局限性,比如一个线程可能持有多把锁,以便实现相互配合的复杂逻辑,假设此时wait方法定义到Thread类中,如何实现让一个线程持有多把锁呢?又如何明确线程等待的是那把锁呢?既然我们是让当前线程去等待某个对象的锁,自然应该通过操作对象来实现,而不是操作线程。

对于sleep为什么被定义在Thread中,我们只要从sleep方法的作用来看就知道了,sleep的作用是:让线程在预期的时间内执行,其他时候不要来占用CPU资源。从上面的话术中,便可以理解为sleep是属于线程级别的,它是为了让线程在限定的时间后去执行,由线程控制。

2. wait/notify和sleep方法的异同

相同点
1.他们都可以让线程阻塞
2.它们都可以响应interrupt中断:在等待的过程中如果收到中断信号,都可以进行响应,
并抛出InterruptedException
不同点
1.wait方法必须在synchronized保护的代码中使用,而sleep方法并没有这个要求
2.在同步代码中执行sleep方法时,并不会释放monitor锁,但执行wait方法时会主动释放monitor锁
3.sleep方法中要求必须定义一个时间,时间到期后会主动恢复,而对于没有time参数的 wait() 方法而言,意味着永久等待,直到被中断或者唤醒才能恢复,他并不会主动恢复.
4.wait/notify是Object方法,而sleep是Thread类的方法

3. wait方法是属于Object对象的,那调用Thread.wait会怎么样?

Thread也是个对象,这样调用也没有问题,但是Thread是个特殊的对象,线程退出的时候会自动执行notify,这样会是我们设计的流程受到干扰,所以我们一般不这么用。

4. 代码练习:wait/notify 实现生产者消费者模式

(1)为什么要使用生产者和消费者模式?

在线程的世界中,生产者就是生产一些数据,而消费者就是把这些数据消费使用,但是他们的速度很可能就是不一致的,有的时候是生产者快有的时候生产者慢而消费者快,就需要有个设计模式去解决这个问题,而不至于一个过快一个过慢,于是就诞生了生产者消费者模式,这个设计模式实际上把生产方和消费方进行了解耦,从而达到更加流畅的配合。

(2)能解决什么问题?

能解决生产过快消费不足或者生产不足消费过快的问题,而且能让生产方和消费方之间解耦。

(3)代码演示

定义一个数据容器: 用于存储生产出的数据,并定义该容器的两个方法:生产数据的put方法和消费数据的take方法。

put方法逻辑:在方法中使用 synchronized 代码块加同步锁,防止出现线程安全问题。在 synchronized 代码块中,如果storage队列满了,就调用 wait() 等待,不再生产数据。代码块的末尾加上notify()调用,表示每次 put 数据,都要唤醒一下消费者端的线程。

take方法逻辑:同样使用 synchronized 代码块,在代码块中,如果队列为空,就调用 wait() 等待,末尾也同样加上notify()调用,表示每次消费都唤醒一下生产端的线程。

为什么使用notify()调用:

  • 如果生产者生产过快时,storage会处于满的状态,这时候不再生产数据处于等待状态,消费者那边会消费数据,消费完最后会调用notify方法唤醒生产者继续生产数据。
  • 如果消费者消费过快时,storage会处于空的状态,这时候消费者这边检查到没有数据消费就处于等待状态,生产者那边生产出一条数据后会唤醒消费者继续消费数据。
// 数据容器:用于存储生产出的数据,并定义该容器的两个方法:生产数据的put方法和消费数据的take方法。
class EventStorage {

    private int maxSize;
    private LinkedList<Date> storage;

    public EventStorage() {
        maxSize = 10;
        storage = new LinkedList<>();
    }

    //生产产品
    public synchronized void put() {
        //如果满了
        while (storage.size() == maxSize) {
            try {
               wait();
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
        //如果没满
        storage.add(new Date());
        System.out.println("仓库里有了" + storage.size() + "个产品。");
        // 每次生产都执行一次唤醒
        notify();
    }
    
    //消费产品
    public synchronized void take() {
        //如果空了
        while (storage.size() == 0) {
            try {
                wait();
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
        //如果没空
        System.out.println("拿到了" + storage.poll() + ",现在仓库还剩下" + storage.size());
        // 每次消费都执行一次唤醒
        notify();
    }
}
// 生产者类: 用于生产数据,可以看到,生产者中storage用于存储生产出的数据,run方法用于完成生产数据的任务。
class Producer implements Runnable {

    private EventStorage storage;

    public Producer(EventStorage storage) {
        this.storage = storage;
    }

    @Override
    public void run() {
        for (int i = 0; i < 100; i++) {
            storage.put();
        }
    }
}
// 消费者类: 用于消费数据
class Consumer implements Runnable {

    private EventStorage storage;

    public Consumer(EventStorage storage) {
        this.storage = storage;
    }

    @Override
    public void run() {
        for (int i = 0; i < 100; i++) {
            storage.take();
        }
    }
}
// 主类: 启动一个线程生产数据,另一个线程消费数据。
public class ProducerConsumerModel {

    public static void main(String[] args) {
        EventStorage eventStorage = new EventStorage();
        Producer producer = new Producer(eventStorage);
        Consumer consumer = new Consumer(eventStorage);
        new Thread(producer).start();
        new Thread(consumer).start();
    }
}

打印结果:

5. 代码练习:实现两个线程交替打印 0~100 的奇偶数

问题描述:有两个线程,一个线程只打印奇数,一个线程只打印偶数,而且要按照顺序打印,就是说要按照这样的方式打印:

偶线程:0
奇线程:1
偶线程:2
奇线程:3
…

(1)使用synchronized关键字实现

分析:

  • 创建两个线程,一个线程处理偶数,一个线程处理奇数
  • 两个线程之间通过synchronized进行同步,保证count++每次只有一个线程进行操作
  • 为什么两个线程能交替执行,这里很巧的是count从0123自增过程就是一个奇偶数交替的过程,实际上两个线程都是在不停的尝试(while循环)进入synchronized代码块,如果满足相对应的条件(偶数或是奇数)就打印输出。

代码展示:

public class WaitNotifyPrintOddEvenSyn {

    private static int count;

    private static final Object lock = new Object();

    /**
     * 新建2个线程,第一个只处理偶数,第二个只处理奇数(用位运算);用synchronized来通信
     */
    public static void main(String[] args) {
        new Thread(() -> {
            while (count < 100) {
                synchronized (lock) {
                    if ((count & 1) == 0) {
                        System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ":" + count++);
                    }
                }
            }
        }, "偶线程").start();

        new Thread(() -> {
            while (count < 100) {
                synchronized (lock) {
                    if ((count & 1) == 1) {
                        System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ":" + count++);
                    }
                }
            }
        }, "奇线程").start();
    }
}

打印结果:

(2) 方案二:使用wait/notify关键字(推荐)

分析:

  • 偶数线程拿到锁打印输出同时count++,然后进行休眠,因为wait()方法的特性,休眠的同时会释放monitor锁,奇数线程就可以进来了,进来后打印输出,同时notify唤醒偶数线程继续下一轮,奇数线程往下执行wait方法休眠,就这样,偶数线程唤醒奇数线程,奇数线程唤醒偶数线程,直到满足count<100条件后,线程不再休眠,直接退出程序。
  • 这个要点一个在于wait/notify的等待唤醒机制,一个在于wait()方法的特性,休眠后会释放锁。
  • 这种方式和上面那种方式不同点在于,这种方式是被动唤醒的机制,而上面那个是线程不断重试的机制(一直while重试,直到满足条件就打印,有些浪费资源),很明显这种方式优于上面那种!
public class WaitNotifyPrintOddEveWait {

    private static int count = 0;

    private static final Object lock = new Object();

    public static void main(String[] args) {
        new Thread(new TurningRunner(), "偶线程").start();
        new Thread(new TurningRunner(), "奇线程").start();
    }

    /**
     * 1. 拿到锁,立刻打印
     * 2. 打印完,唤醒其他线程,自己就休眠
     */
    static class TurningRunner implements Runnable {

        @Override
        public void run() {
            while (count < 100) {
                synchronized (lock) {
                    //拿到锁就打印
                    System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ":" + count++);
                    lock.notify();
                    if (count < 100) {
                        try {
                            //如果任务还没结束,就让出当前的锁,并休眠
                            lock.wait();
                        } catch (InterruptedException e) {
                            e.printStackTrace();
                        }
                    }
                }
            }
        }
    }
}

文章来源:wait,notify,notifyAll,sleep,join等线程方法的全方位演练

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