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线程(二)__线程间的通信
线程间的通信：多个线程在处理同一资源，但是任务却不同。
一、等待唤醒机制
涉及的方法：
1.wait();让线程处于冻结状态，被wait的线程会被存储到线程池中
2.notify();唤醒线程池中的一个任意线程
3.notifyAll();唤醒线程池中的所有线程
这些方法都必须定义在同步中，因为这些方法是用于操作线程状态的方法，必须要明确到底操作的是哪个锁上的线程
wait()对A锁上面的线程进行操作后只能用A锁的notify来唤醒。被wait之后的线程可认为放在线程池中。
为什么操作线程的方法wait notify notifyAll定义在Object类中？
因为这些方法是监视器的方法，监视器其实就是锁。
锁可以是人一多对象，任意的对象调用的方式一定是定义在Object中。
package com.test2;class Resource{ private String name; private int count=1; private boolean flag=false; public synchronized void set(String name) { if(flag) try{ this.wait();}catch(InterruptedException e){} this.name=name+count; count++; System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "...." + "生产者"+".........." + this.name); flag=true; notify(); } public synchronized void out() { if(!flag) try{ this.wait();}catch(InterruptedException e){} System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"...."+"消费者"+"...."+this.name); flag=false; notify(); }}class Producer implements Runnable{ private Resource r; Producer(Resource r) { this.r =r; } public void run() { while(true) { r.set("烤鸭"); } }}class Consumer implements Runnable{ private Resource r; Consumer(Resource r) { this.r =r; } public void run() { while(true) { r.out(); } }}public class Demo{ public static void main(String[] args) { Resource r=new Resource(); Producer a=new Producer(r); Consumer b=new Consumer(r); Thread t0=new Thread(a); Thread t1=new Thread(b); t0.start(); t1.start(); }}
产生的结果是：每生产一只就消费一只。
二、多生产者多消费者问题
将代码改成两个生产者两个消费者：
Thread t0=new Thread(a);
Thread t1=new Thread(a);
Thread t2=new Thread(b);
Thread t3=new Thread(b);
t0.start();
t1.start();
t2.start();
t3.start();
可见还是产生了安全问题，关键在于这段代码中：
if(flag)
try{ this.wait();}catch(InterruptedException e){} //t0 t1
当t0 t1被wait()挂在那后当再次唤醒的时候不会再次去判断flag标记，而直接往下走再次去生产，导致发生错误。
只要将if改为while语句让它返回再次判断一次即可。
while(flag)
try{ this.wait();}catch(InterruptedException e){}
可是将代码改成这样后，却出现了死锁问题：
结果运行到这就卡死不动了。
原因：当走到t0(活)，t1，t2，t3的情况时，t0走完线程代码，唤醒不是t2或者t3中间的一个而是t1，标志位也改为那么true，那么t1也被直接wait了。
现在t0,t1,t2,t3全死，不会再唤醒，出现死锁。而上面没有出现的死锁的原因在于用if语句，唤醒之后程序接着往下走，总会notify任何一个线程而不会
把所有线程都被wait，而用了while当唤醒之后首先判断标志位，会直接挂死(唤醒的是同一方的线程)。
所以究其原因是没有唤醒对方的线程。那么怎么保证每次都能至少唤醒对方的一个线程呢？
很遗憾，可是没有办法唤醒指定的线程，可以考虑将notify改为notifyAll每次唤醒所有wait的线程可以解决问题，搞定！再次会每生产一个就会消费一个。
总结：
if判断标记，只有一次，会导致不该运行的线程运行了，出现数据错误的情况。
while判断标记，解决线程获取执行权后是否要运行。
notifyAll解决了本方线程一定会唤醒对方线程，notify可能只是唤醒了本方线程，没有意义。且while标记+notify会导致死锁。
所以只要是多生产者多消费者的情况，就用while+notifyAll。
问题：在用notifyAll唤醒线程时可能唤醒了本方线程，可是唤醒本方线程是没有意义的(效率较低)，本方线程已经干完活了，需要唤醒对方线程干活就行了。
在jdk1.5 java.util.concurrent.locks中提供了接口Lock
Lock实现提供了比使用synchronized方法和语句可获得的更广泛的锁定操作。
在同步代码块中，对于锁的操作是隐式的,获得和释放都是隐式。jdk1.5后将锁和同步封装成对象，按面向对象的方式显示操作锁。
Object obj=new Object();
void show ()
{ synchronized(obj)
{
}
}
变为：
Lock lock=new ReetrantLock(); //互斥锁，被一个线程获取后不能被其他线程获取。
void show ()
{ lock.lock();//获得锁
code。。。
lock.unlock();//释放锁
}
接口Conditionn将Object监视器方法（wait、notify、notifyAll）分解成截然不同的对象，以便通过这些对象与任意的lock组合使用。
其中Lock替代了synchronized方法与语句的使用，conditiont替代了Object监视器方法的使用。
Condition实例实质上被绑定在一个锁上，要为Lock实例获得Condition实例使用newCondition()方法。
对于上面问题的解决方法：生产者和消费者分别获取一个condition对象，各自拥有一组监视器方法。生产者指定唤醒消费者，消费者指定唤醒生产者。
改动的代码如下：
class Resource1 { private String name; private int count = 1; private boolean flag = false; //创建一个锁对象。 Lock lock = new ReentrantLock(); //通过已有的锁获取该锁上的监视器对象 // Condition con = lock.newCondition(); //通过已有的锁获取两组监视器，一组监视生产者，一组监视消费者 Condition producer_con=lock.newCondition(); Condition consumer_con=lock.newCondition(); public void set(String name) { lock.lock(); try { while (flag) //if() try { producer_con.await(); } catch (InterruptedException e) {} this.name = name + count; count++; System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "...." + "生产者" + "...." + this.name); flag = true; consumer_con.signal();//notify() } finally { lock.unlock(); } } public void out() { lock.lock(); try { while (!flag) //if() try { consumer_con.await(); } catch (InterruptedException e) {} System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "...." + "消费者" + "...." + this.name); flag = false; producer_con.signal();//notify() } finally { lock.unlock(); } }}class Producer1 implements Runnable{ private Resource r; Producer1(Resource r) { this.r =r; } public void run() { while(true) { r.set("烤鸭"); } }}class Consumer1 implements Runnable{ private Resource r; Consumer1(Resource r) { this.r =r; } public void run() { while(true) { r.out(); } }}public class LockDemo{ public static void main(String[] args) { Resource r=new Resource(); Producer a=new Producer(r); Consumer b=new Consumer(r); Thread t0=new Thread(a); Thread t1=new Thread(a); Thread t2=new Thread(b); Thread t3=new Thread(b); t0.start(); t1.start(); t2.start(); t3.start(); }}
总结：
* Lock接口：出现替代了同步代码块或者同步函数。将同步隐式操作变成显示锁操作。同时更加灵活。可以一个锁上加上多组监视器。
* lock（）：获取锁
* unlock（）：释放锁，通常要要定义在finally代码块当中。
* Condition接口：出现替代了Object中wait notify notifyAll方法，这些监视器方法单独进行了封装，变成Condition监视器对象。
* 可以任意的锁进行组合。
* await（）——wait（）
* signal（）——notify（）
* signalAll（）——notifyAll（）
示例：假定有一个绑定的缓冲区，它支持 put 和 take 方法。如果试图在空的缓冲区上执行 take 操作，则在某一个项变得可用之前，线程将一直阻塞；
如果试图在满的缓冲区上执行 put 操作，则在有空间变得可用之前，线程将一直阻塞。
class BoundedBuffer { final Lock lock = new ReentrantLock(); final Condition notFull = lock.newCondition(); final Condition notEmpty = lock.newCondition(); final Object[] items = new Object[100]; int putptr, takeptr, count; public void put(Object x) throws InterruptedException { lock.lock(); try { while (count == items.length) notFull.await(); items[putptr] = x; if (++putptr == items.length) putptr = 0; ++count; notEmpty.signal(); } finally { lock.unlock(); } } public Object take() throws InterruptedException { lock.lock(); try { while (count == 0) notEmpty.await(); Object x = items[takeptr]; if (++takeptr == items.length) takeptr = 0; --count; notFull.signal(); return x; } finally { lock.unlock(); } } }线程(二)__线程间的通信