juc并发编程-5.线程间通信及LockSupport与线程中断

181 阅读8分钟

1、面试题:两个线程打印

两个线程,一个线程打印1-52,另一个打印字母A-Z打印顺序为12A34B...5152Z

1、synchronized实现

package com.xue.thread;
 
import java.util.concurrent.locks.Condition;
import java.util.concurrent.locks.Lock;
import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock;
 
 
 
class ShareDataOne//资源类{
  private int number = 0;//初始值为零的一个变量
 
  public synchronized void increment() throws InterruptedException {
     //1判断
     if(number !=0 ) {
       this.wait();
     }
     //2干活
     ++number;
     System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"\t"+number);
     //3通知
     this.notifyAll();
  }
  
  public synchronized void decrement() throws InterruptedException {
     // 1判断
     if (number == 0) {
       this.wait();
     }
     // 2干活
     --number;
     System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "\t" + number);
     // 3通知
     this.notifyAll();
  }
}
 
/**
 * 
 * @Description:
 *现在两个线程,
 * 可以操作初始值为零的一个变量,
 * 实现一个线程对该变量加1,一个线程对该变量减1,
 * 交替,来10轮。 
 * @author xialei
 *
 *  * 笔记:Java里面如何进行工程级别的多线程编写
 * 1 多线程变成模板(套路)-----上
 *     1.1  线程    操作    资源类  
 *     1.2  高内聚  低耦合
 * 2 多线程变成模板(套路)-----下
 *     2.1  判断
 *     2.2  干活
 *     2.3  通知
 
 */
public class NotifyWaitDemoOne{
  public static void main(String[] args){
     ShareDataOne sd = new ShareDataOne();
     new Thread(() -> {
       for (int i = 1; i < 10; i++) {
          try {
            sd.increment();
          } catch (InterruptedException e) {
            // TODO Auto-generated catch block
            e.printStackTrace();
          }
       }
     }, "A").start();
     new Thread(() -> {
       for (int i = 1; i < 10; i++) {
          try {
            sd.decrement();
          } catch (InterruptedException e) {
            // TODO Auto-generated catch block
            e.printStackTrace();
          }
       }
     }, "B").start();
  }
}
/*
 * * 
 * 2 多线程变成模板(套路)-----下
 *     2.1  判断
 *     2.2  干活
 *     2.3  通知
 * 3 防止虚假唤醒用while
 * 
 * 
 * */

2、换成4个线程

​ 换成4个线程会导致错误,虚假唤醒

​ 原因:在java多线程判断时,不能用if,程序出事出在了判断上面,

突然有一添加的线程进到if了,突然中断了交出控制权,

没有进行验证,而是直接走下去了,加了两次,甚至多次

3、4个线程解决方案

解决虚假唤醒:查看API,java.lang.Object

image.png 中断和虚假唤醒是可能产生的,所以要用loop循环,if只判断一次,while是只要唤醒就要拉回来再判断一次。if换成while

4、java8新版实现

image.png

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();
     }
   }
package com.xue.thread;
 
import java.util.concurrent.locks.Condition;
import java.util.concurrent.locks.Lock;
import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock;
 
import org.omg.IOP.Codec;
 
 
class ShareData//资源类
{
  private int number = 0;//初始值为零的一个变量
 
  private Lock lock = new ReentrantLock();
  private Condition condition  = lock.newCondition(); 
   
  public  void increment() throws InterruptedException 
  {
     
      lock.lock();
         try {
          //判断
          while(number!=0) {
            condition.await();
          }
          //干活
          ++number;
          System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" \t "+number);
          //通知
          condition.signalAll();
     } catch (Exception e) {
       e.printStackTrace();
     } finally {
       lock.unlock();
     }
     
  }
  
  
  public  void decrement() throws InterruptedException 
  {
      
      lock.lock();
         try {
          //判断
          while(number!=1) {
            condition.await();
          }
          //干活
          --number;
          System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" \t "+number);
          //通知
          condition.signalAll();
     } catch (Exception e) {
       e.printStackTrace();
     } finally {
       lock.unlock();
     }
     
  }
  
  /*public synchronized void increment() throws InterruptedException 
  {
     //判断
     while(number!=0) {
       this.wait();
     }
     //干活
     ++number;
     System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" \t "+number);
     //通知
     this.notifyAll();;
  }
  
  public synchronized void decrement() throws InterruptedException 
  {
     //判断
     while(number!=1) {
       this.wait();
     }
     //干活
     --number;
     System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" \t "+number);
     //通知
     this.notifyAll();
  }*/
}
 
/**
 * 
 * @Description:
 *现在两个线程,
 * 可以操作初始值为零的一个变量,
 * 实现一个线程对该变量加1,一个线程对该变量减1,
 * 交替,来10轮。 
 *
 *  * 笔记:Java里面如何进行工程级别的多线程编写
 * 1 多线程变成模板(套路)-----上
 *     1.1  线程    操作    资源类  
 *     1.2  高内聚  低耦合
 * 2 多线程变成模板(套路)-----下
 *     2.1  判断
 *     2.2  干活
 *     2.3  通知
 
 */
public class NotifyWaitDemo
{
  public static void main(String[] args)
  {
     ShareData sd = new ShareData();
     new Thread(() -> {
 
       for (int i = 1; i <= 10; i++) {
          try {
            sd.increment();
          } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
          }
       }
     }, "A").start();
     
     new Thread(() -> {
 
       for (int i = 1; i <= 10; i++) {
          try {
            sd.decrement();
          } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
          }
       }
     }, "B").start();
     new Thread(() -> {
 
       for (int i = 1; i <= 10; i++) {
          try {
            sd.increment();
          } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
          }
       }
     }, "C").start();
     new Thread(() -> {
 
       for (int i = 1; i <= 10; i++) {
          try {
            sd.decrement();
          } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
          }
       }
     }, "D").start();
     
  }
}
​
/*
 * * 
 * 2 多线程变成模板(套路)-----下
 *     2.1  判断
 *     2.2  干活
 *     2.3  通知
 * 3 防止虚假唤醒用while
 * 
 * 
 * */

2、线程间定制化调用通信

1、有顺序通知,需要有标识位

2、有一个锁Lock,3把钥匙Condition

3、判断标志位

4、输出线程名+第几次+第几轮

5、修改标志位,通知下一个


package com.xue.thread;
 
import java.util.concurrent.locks.Condition;
import java.util.concurrent.locks.Lock;
import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock;
 
 
class ShareResource
{
  private int number = 1;//1:A 2:B 3:C 
  private Lock lock = new ReentrantLock();
  private Condition c1 = lock.newCondition();
  private Condition c2 = lock.newCondition();
  private Condition c3 = lock.newCondition();
 
  public void print5(int totalLoopNumber)
  {
     lock.lock();
     try 
     {
       //1 判断
       while(number != 1)
       {
          //A 就要停止
          c1.await();
       }
       //2 干活
       for (int i = 1; i <=5; i++) 
       {
          System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"\t"+i+"\t totalLoopNumber: "+totalLoopNumber);
       }
       //3 通知
       number = 2;
       c2.signal();
     } catch (Exception e) {
       e.printStackTrace();
     } finally {
       lock.unlock();
     }
  }
  public void print10(int totalLoopNumber)
  {
     lock.lock();
     try 
     {
       //1 判断
       while(number != 2)
       {
          //A 就要停止
          c2.await();
       }
       //2 干活
       for (int i = 1; i <=10; i++) 
       {
          System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"\t"+i+"\t totalLoopNumber: "+totalLoopNumber);
       }
       //3 通知
       number = 3;
       c3.signal();
     } catch (Exception e) {
       e.printStackTrace();
     } finally {
       lock.unlock();
     }
  }  
  
  public void print15(int totalLoopNumber)
  {
     lock.lock();
     try 
     {
       //1 判断
       while(number != 3)
       {
          //A 就要停止
          c3.await();
       }
       //2 干活
       for (int i = 1; i <=15; i++) 
       {
          System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"\t"+i+"\t totalLoopNumber: "+totalLoopNumber);
       }
       //3 通知
       number = 1;
       c1.signal();
     } catch (Exception e) {
       e.printStackTrace();
     } finally {
       lock.unlock();
     }
  }  
}
 
 
/**
 * 
 * @Description: 
 * 多线程之间按顺序调用,实现A->B->C
 * 三个线程启动,要求如下:
 * 
 * AA打印5次,BB打印10次,CC打印15次
 * 接着
 * AA打印5次,BB打印10次,CC打印15次
 * ......来10轮  
 *
 */
public class ThreadOrderAccess
{
  public static void main(String[] args)
  {
     ShareResource sr = new ShareResource();
     
     new Thread(() -> {
       for (int i = 1; i <=10; i++) 
       {
          sr.print5(i);
       }
     }, "AA").start();
     new Thread(() -> {
       for (int i = 1; i <=10; i++) 
       {
          sr.print10(i);
       }
     }, "BB").start();
     new Thread(() -> {
       for (int i = 1; i <=10; i++) 
       {
          sr.print15(i);
       }
     }, "CC").start();   
  }
}

LockSupport与线程中断

1、线程中断机制

1、如何停止、中断一个运行中的线程??

image.png

2、什么是中断?

首先

	一个线程不应该由其他线程来强制中断或停止,而是应该由线程自己自行停止。
        所以,Thread.stop, Thread.suspend, Thread.resume 都已经被废弃了。

其次

	在Java中没有办法立即停止一条线程,然而停止线程却显得尤为重要,如取消一个耗时操作。
        因此,Java提供了一种用于停止线程的机制——中断。

​ 中断只是一种协作机制,Java没有给中断增加任何语法,中断的过程完全需要程序员自己实现。若要中断一个线程,你需要手动调用该线程的interrupt方法,该方法也仅仅是将线程对象的中断标识设成true;接着你需要自己写代码不断地检测当前线程的标识位,如果为true,表示别的线程要求这条线程中断,此时究竟该做什么需要你自己写代码实现。

​ 每个线程对象中都有一个标识,用于表示线程是否被中断;该标识位为true表示中断,为false表示未中断;通过调用线程对象的interrupt方法将该线程的标识位设为true;可以在别的线程中调用,也可以在自己的线程中调用

3、中断的相关API方法
3、中断的相关API方法
public void interrupt()实例方法,
实例方法interrupt()仅仅是设置线程的中断状态为true,不会停止线程
public static boolean interrupted()静态方法,Thread.interrupted();
判断线程是否被中断,并清除当前中断状态
这个方法做了两件事:
1 返回当前线程的中断状态
2 将当前线程的中断状态设为false

这个方法有点不好理解,因为连续调用两次的结果可能不一样。
public boolean isInterrupted()实例方法,
判断当前线程是否被中断(通过检查中断标志位)

2、如何使用中断标识停止线程?

在需要中断的线程中不断监听中断状态,一旦发生中断,就执行相应的中断处理业务逻辑。

1、通过一个volatile变量实现


public class InterruptDemo{
    
    public volatile static boolean exit = false;
        public static class T extends Thread {
        @Override
        public void run() {
            while (true) {
                //循环处理业务
                if (exit) {
                    break;
                }
            }
        }
    }
    public static void setExit() {
        exit = true;
    }
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        T t = new T();
        t.start();
        TimeUnit.SECONDS.sleep(3);
        setExit();
    }
}

代码中启动了一个线程,线程的run方法中有个死循环,内部通过exit变量的值来控制是否退出。TimeUnit.SECONDS.sleep(3);让主线程休眠3秒,此处为什么使用TimeUnit?TimeUnit使用更方便一些,能够很清晰的控制休眠时间,底层还是转换为Thread.sleep实现的。程序有个重点:volatile关键字,exit变量必须通过这个修饰,如果把这个去掉,程序无法正常退出。volatile控制了变量在多线程中的可见性。

2、通过AtomicBoolean


public class StopThreadDemo
{
    private final static AtomicBoolean atomicBoolean = new AtomicBoolean(true);
​
    public static void main(String[] args)
    {
        Thread t1 = new Thread(() -> {
            while(atomicBoolean.get())
            {
                try { TimeUnit.MILLISECONDS.sleep(500); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); }
                System.out.println("-----hello");
            }
        }, "t1");
        t1.start();
​
        try { TimeUnit.SECONDS.sleep(3); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); }
​
        atomicBoolean.set(false);
    }
}

3、通过Thread类自带的中断api方法实现

  1. 实例方法interrupt(),没有返回值

image.png

public void interrupt() | 实例方法
调用interrupt()方法仅仅是在当前线程中打了一个停止的标记,并不是真正立刻停止线程。

image.png

image.png

  1. 实例方法isInterrupted,返回布尔值

image.png

public boolean isInterrupted() | 实例方法
获取中断标志位的当前值是什么,判断当前线程是否被中断(通过检查中断标志位),默认是false

image.png

public class InterruptDemo
{
    public static void main(String[] args)
    {
        Thread t1 = new Thread(() -> {
            while(true)
            {
                if(Thread.currentThread().isInterrupted())
                {
                    System.out.println("-----t1 线程被中断了,break,程序结束");
                    break;
                }
                System.out.println("-----hello");
            }
        }, "t1");
        t1.start();

        System.out.println("**************"+t1.isInterrupted());
        //暂停5毫秒
        try { TimeUnit.MILLISECONDS.sleep(5); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); }
        t1.interrupt();
        System.out.println("**************"+t1.isInterrupted());
    }
}

运行上面的程序,程序可以正常结束。线程内部有个中断标志,当调用线程的interrupt()实例方法之后,线程的中断标志会被置为true,可以通过线程的实例方法isInterrupted()获取线程的中断标志。

4、当前线程的中断标识为true,是不是就立刻停止?

具体来说,当对一个线程,调用 interrupt() 时:

① 如果线程处于正常活动状态,那么会将该线程的中断标志设置为 true,仅此而已。被设置中断标志的线程将继续正常运行,不受影响。所以, interrupt() 并不能真正的中断线程,需要被调用的线程自己进行配合才行。

② 如果线程处于被阻塞状态(例如处于sleep, wait, join 等状态),在别的线程中调用当前线程对象的interrupt方法,那么线程将立即退出被阻塞状态,并抛出一个InterruptedException异常。

public class InterruptDemo2 {
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        Thread t1 = new Thread(() -> {
            for (int i = 0; i < 300; i++) {
                System.out.println("-------" + i);
            }
            System.out.println("after t1.interrupt()--第2次---: " + Thread.currentThread().isInterrupted());
        }, "t1");
        t1.start();

        System.out.println("before t1.interrupt()----: " + t1.isInterrupted());
        //实例方法interrupt()仅仅是设置线程的中断状态位设置为true,不会停止线程
        t1.interrupt();
        //活动状态,t1线程还在执行中
        try {
            TimeUnit.MILLISECONDS.sleep(3);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        System.out.println("after t1.interrupt()--第1次---: " + t1.isInterrupted());
        //非活动状态,t1线程不在执行中,已经结束执行了。
        try {
            TimeUnit.MILLISECONDS.sleep(3000);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        System.out.println("after t1.interrupt()--第3次---: " + t1.isInterrupted());
    }
}

image.png

image.png

5、静态方法Thread.interrupted()

/**
 * 作用是测试当前线程是否被中断(检查中断标志),返回一个boolean并清除中断状态,
 * 第二次再调用时中断状态已经被清除,将返回一个false。
 */
public class InterruptDemo
{

    public static void main(String[] args) throws InterruptedException
    {
        System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"---"+Thread.interrupted());
        System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"---"+Thread.interrupted());
        System.out.println("111111");
        Thread.currentThread().interrupt();
        System.out.println("222222");
        System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"---"+Thread.interrupted());
        System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"---"+Thread.interrupted());
    }
}
public static boolean interrupted() | 静态方法,Thread.interrupted(); 
判断线程是否被中断,并清除当前中断状态,类似i++ 这个方法做了两件事:
1 返回当前线程的中断状态
2 将当前线程的中断状态设为false 这个方法有点不好理解,因为连续调用两次的结果可能不一样。

image.png 都会返回中断状态,两者对比

image.png

6、总结

线程中断相关的方法:

interrupt()方法是一个实例方法

	它通知目标线程中断,也就是设置目标线程的中断标志位为true,中断标志位表示当前线程已经被中断了。

isInterrupted()方法也是一个实例方法

	它判断当前线程是否被中断(通过检查中断标志位)并获取中断标志

Thread类的静态方法interrupted()

	返回当前线程的中断状态(boolean类型)且将当前线程的中断状态设为false,
        此方法调用之后会清除当前线程的中断标志位的状态(将中断标志置为false了),返回当前值并清零置false

3、LockSupport是什么

LockSupport位于java.util.concurrent简称juc)包中,算是juc中一个基础类,juc中很多地方都会使用LockSupport,非常重要,希望大家一定要掌握。

关于线程等待/唤醒的方法,前面的文章中我们已经讲过2种了:

  1. 方式1:使用Object中的wait()方法让线程等待,使用Object中的notify()方法唤醒线程
  2. 方式2:使用juc包中Condition的await()方法让线程等待,使用signal()方法唤醒线程

image.png

image.png

LockSupport是用来创建锁和其他同步类的基本线程阻塞原语。

下面这句话,后面详细说LockSupport中的park() 和 unpark() 的作用分别是阻塞线程和解除阻塞线程

4、线程等待唤醒机制

1、3种让线程等待和唤醒的方法

  1. 使用Object中的wait()方法让线程等待,使用Object中的notify()方法唤醒线程
  2. 使用JUC包中Condition的await()方法让线程等待,使用signal()方法唤醒线程
  3. LockSupport类可以阻塞当前线程以及唤醒指定被阻塞的线程

2、Object类中的wait和notify方法实现线程等待和唤醒

/**
 *
 * 要求:t1线程等待3秒钟,3秒钟后t2线程唤醒t1线程继续工作
 *
 * 1 正常程序演示
 *
 * 以下异常情况:
 * 2 wait方法和notify方法,两个都去掉同步代码块后看运行效果
 *   2.1 异常情况
 *   Exception in thread "t1" java.lang.IllegalMonitorStateException at java.lang.Object.wait(Native Method)
 *   Exception in thread "t2" java.lang.IllegalMonitorStateException at java.lang.Object.notify(Native Method)
 *   2.2 结论
 *   Object类中的wait、notify、notifyAll用于线程等待和唤醒的方法,都必须在synchronized内部执行(必须用到关键字synchronized)。
 *
 * 3 将notify放在wait方法前面
 *   3.1 程序一直无法结束
 *   3.2 结论
 *   先wait后notify、notifyall方法,等待中的线程才会被唤醒,否则无法唤醒
 */
public class LockSupportDemo
{

    public static void main(String[] args)//main方法,主线程一切程序入口
    {
        Object objectLock = new Object(); //同一把锁,类似资源类

        new Thread(() -> {
            synchronized (objectLock) {
                try {
                    objectLock.wait();
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
            System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"\t"+"被唤醒了");
        },"t1").start();

        //暂停几秒钟线程
        try { TimeUnit.SECONDS.sleep(3L); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); }

        new Thread(() -> {
            synchronized (objectLock) {
                objectLock.notify();
            }

            //objectLock.notify();

            /*synchronized (objectLock) {
                try {
                    objectLock.wait();
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }*/
        },"t2").start();
    }
}
1、正常
public class LockSupportDemo
{
    public static void main(String[] args)//main方法,主线程一切程序入口
    {
        Object objectLock = new Object(); //同一把锁,类似资源类

        new Thread(() -> {
            synchronized (objectLock) {
                try {
                    objectLock.wait();
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
            System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"\t"+"被唤醒了");
        },"t1").start();

        //暂停几秒钟线程
        try { TimeUnit.SECONDS.sleep(3L); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); }

        new Thread(() -> {
            synchronized (objectLock) {
                objectLock.notify();
            }
        },"t2").start();
    }
}
2、异常1
/**
 * 要求:t1线程等待3秒钟,3秒钟后t2线程唤醒t1线程继续工作
 * 以下异常情况:
 * 2 wait方法和notify方法,两个都去掉同步代码块后看运行效果
 *   2.1 异常情况
 *   Exception in thread "t1" java.lang.IllegalMonitorStateException at java.lang.Object.wait(Native Method)
 *   Exception in thread "t2" java.lang.IllegalMonitorStateException at java.lang.Object.notify(Native Method)
 *   2.2 结论
 *   Object类中的wait、notify、notifyAll用于线程等待和唤醒的方法,都必须在synchronized内部执行(必须用到关键字synchronized)。
 */
public class LockSupportDemo
{

    public static void main(String[] args)//main方法,主线程一切程序入口
    {
        Object objectLock = new Object(); //同一把锁,类似资源类

        new Thread(() -> {
                try {
                    objectLock.wait();
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"\t"+"被唤醒了");
        },"t1").start();

        //暂停几秒钟线程
        try { TimeUnit.SECONDS.sleep(3L); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); }

        new Thread(() -> {
            objectLock.notify();
        },"t2").start();
    }
}

wait方法和notify方法,两个都去掉同步代码块

image.png

3、异常2
/**
 *
 * 要求:t1线程等待3秒钟,3秒钟后t2线程唤醒t1线程继续工作
 *
 * 3 将notify放在wait方法前先执行,t1先notify了,3秒钟后t2线程再执行wait方法
 *   3.1 程序一直无法结束
 *   3.2 结论
 *   先wait后notify、notifyall方法,等待中的线程才会被唤醒,否则无法唤醒
 */
public class LockSupportDemo
{

    public static void main(String[] args)//main方法,主线程一切程序入口
    {
        Object objectLock = new Object(); //同一把锁,类似资源类

        new Thread(() -> {
            synchronized (objectLock) {
                objectLock.notify();
            }
            System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"\t"+"通知了");
        },"t1").start();

        //t1先notify了,3秒钟后t2线程再执行wait方法
        try { TimeUnit.SECONDS.sleep(3L); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); }

        new Thread(() -> {
            synchronized (objectLock) {
                try {
                    objectLock.wait();
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
            System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"\t"+"被唤醒了");
        },"t2").start();
    }
}

将notify放在wait方法前面

程序无法执行,无法唤醒

4、总结

wait和notify方法必须要在同步块或者方法里面,且成对出现使用

先wait后notify才OK

3、Condition接口中的await后signal方法实现线程的等待和唤醒

1、正常
public class LockSupportDemo2
{
    public static void main(String[] args)
    {
        Lock lock = new ReentrantLock();
        Condition condition = lock.newCondition();

        new Thread(() -> {
            lock.lock();
            try
            {
                System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"\t"+"start");
                condition.await();
                System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"\t"+"被唤醒");
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            } finally {
                lock.unlock();
            }
        },"t1").start();

        //暂停几秒钟线程
        try { TimeUnit.SECONDS.sleep(3L); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); }

        new Thread(() -> {
            lock.lock();
            try
            {
                condition.signal();
            } catch (Exception e) {
                e.printStackTrace();
            } finally {
                lock.unlock();
            }
            System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"\t"+"通知了");
        },"t2").start();

    }
}

2、异常1
/**
 * 异常:
 * condition.await();和condition.signal();都触发了IllegalMonitorStateException异常
 *
 * 原因:调用condition中线程等待和唤醒的方法的前提是,要在lock和unlock方法中,要有锁才能调用
 */
public class LockSupportDemo2
{
    public static void main(String[] args)
    {
        Lock lock = new ReentrantLock();
        Condition condition = lock.newCondition();

        new Thread(() -> {
            try
            {
                System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"\t"+"start");
                condition.await();
                System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"\t"+"被唤醒");
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        },"t1").start();

        //暂停几秒钟线程
        try { TimeUnit.SECONDS.sleep(3L); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); }

        new Thread(() -> {
            try
            {
                condition.signal();
            } catch (Exception e) {
                e.printStackTrace();
            }
            System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"\t"+"通知了");
        },"t2").start();

    }
}

去掉lock/unlock

image.png

condition.await();和 condition.signal();都触发了 IllegalMonitorStateException异常。

结论:lock、unlock对里面才能正确调用调用condition中线程等待和唤醒的方法

3、异常2
/**
 * 异常:
 * 程序无法运行
 *
 * 原因:先await()后signal才OK,否则线程无法被唤醒
 */
public class LockSupportDemo2
{
    public static void main(String[] args)
    {
        Lock lock = new ReentrantLock();
        Condition condition = lock.newCondition();

        new Thread(() -> {
            lock.lock();
            try
            {
                condition.signal();
                System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"\t"+"signal");
            } catch (Exception e) {
                e.printStackTrace();
            }finally {
                lock.unlock();
            }
        },"t1").start();

        //暂停几秒钟线程
        try { TimeUnit.SECONDS.sleep(3L); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); }

        new Thread(() -> {
            lock.lock();
            try
            {
                System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"\t"+"等待被唤醒");
                condition.await();
                System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"\t"+"被唤醒");
            } catch (Exception e) {
                e.printStackTrace();
            }finally {
                lock.unlock();
            }
        },"t2").start();

    }
}

先signal后await

4、总结

Condtion中的线程等待和唤醒方法之前,需要先获取锁

一定要先await后signal,不要反了

4、Object和Condition使用的限制条件

线程先要获得并持有锁,必须在锁块(synchronized或lock)中

必须要先等待后唤醒,线程才能够被唤醒

5、LockSupport类中的park等待和unpark唤醒

通过park()和unpark(thread)方法来实现阻塞和唤醒线程的操作

image.png

LockSupport是用来创建锁和其他同步类的基本线程阻塞原语。

​ LockSupport类使用了一种名为Permit(许可)的概念来做到阻塞和唤醒线程的功能, 每个线程都有一个许可(permit),permit只有两个值1和零,默认是零。可以把许可看成是一种(0,1)信号量(Semaphore),但与 Semaphore 不同的是,许可的累加上限是1。

1、主要方法

image.png

阻塞

park() /park(Object blocker)

image.png

阻塞当前线程/阻塞传入的具体线程

唤醒

unpark(Thread thread)

image.png

唤醒处于阻塞状态的指定线程

2、代码

正常+无锁块要求

public class LockSupportDemo3
{
    public static void main(String[] args)
    {
        //正常使用+不需要锁块
Thread t1 = new Thread(() -> {
    System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" "+"1111111111111");
    LockSupport.park();
    System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" "+"2222222222222------end被唤醒");
},"t1");
t1.start();

//暂停几秒钟线程
try { TimeUnit.SECONDS.sleep(3); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); }

LockSupport.unpark(t1);
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"   -----LockSupport.unparrk() invoked over");

    }
}

之前错误的先唤醒后等待,LockSupport照样支持

public class T1
{
    public static void main(String[] args)
    {
        Thread t1 = new Thread(() -> {
            try { TimeUnit.SECONDS.sleep(3); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); }
            System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"\t"+System.currentTimeMillis());
            LockSupport.park();
            System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"\t"+System.currentTimeMillis()+"---被叫醒");
        },"t1");
        t1.start();

        try { TimeUnit.SECONDS.sleep(1); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); }

        LockSupport.unpark(t1);
        System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"\t"+System.currentTimeMillis()+"---unpark over");
    }
}

image.png