线程同步与通信

线程同步

线程安全问题：

如何解决：当一个线程a在操作某一资源时，其他线程不能参与进来。直到线程a操作完ticket时，其他线程才可以开始操作资源。这种情况即使线程a出现了阻塞，也不能被改变。

在Java中，我们通过同步机制，来解决线程的安全问题。

同步代码块

同步代码块的格式：

Synchronized(同步监视器)
{
    需要被同步的代码；
}

• 这个同步监视器（锁）可以由object或this来填充，
• 同步生效的前提是程序的多个线程共用这同一把锁
• Synchronized确保了同一时刻只有一个对象能运行同步代码块中的代码。

同步方法

使用Synchronized作为修饰符进行修饰的函数，同样可以做到同步代码块的效果。
则这个方法运行时，即为synchronized的

同步函数的锁有两种情况：
1) 非静态函数：所采用的锁是this
2) 静态函数：所采用的锁是该函数所属字节码文件对象，可以使用obj.getClass()或 class_name.class 获取。

Lock锁

Java还可以通过显式定义同步锁对象来实现同步。同步锁使用Lock对象充当。

• ReentrantLock类实现了Lock,它拥有与 synchronized相同的并发性和内存语义，在实现线程安全的控制中，比较常用的是 ReentrantLock,可以显式加锁、释放锁。

步骤：
1、实例化一个锁
private ReetrantLock lock = new ReetrantLock();

2、加锁（在该方法后面的代码相当于被加了synchronized）
lock.lock();

3、解锁
lock.unlock();

线程间通讯

线程间通讯方法：

1. wait():一旦执行此方法，当前线程就进入阻塞状态，并释放同步监视器。
2. notify():一旦执行此方法，就会唤醒被wait的一个线程。如果有多个线程被wait，就唤醒优先级高的那个。
3. notifyAll():一旦执行此方法，就会唤醒所有被wait的线程。

注意：这些方法都必须定义在同步中，因为这些方法都用于操作线程状态的方法。
因为必须要明确到底操作的是哪个锁上的线程（进来的线程是那个，锁的对象就是哪个）

线程间通讯使用场景：

多个线程在处理统一的资源，但是任务却不同。

生产者消费者模型

版本v0.1_单实例生产者消费者模型


采用方法：synchronized、obj.notify、obj.wait
这样解决了单实例（一个生产者一个消费者的问题）



版本v0.2_多实例生产者消费者模型


当多个生产者消费者时，由于此前使用的notify()，具有随机性
所以当使用的是if判断时，我们会发现，当需要唤醒输出方，却把本方线程唤醒了
就会导致线程安全问题

版本v0.3_while+notifyAll循环版

• 由于if只判断一次，线程苏醒时，不需要再次判断，就会导致线程安全问题，而使用while，苏醒后，继续判断flag，就解决了问题

• notify由于其不确定性，改为使用notifyAll，虽然会使得所有线程都苏醒，但配合while就没啥影响

  
  
  
  

总结：

wait()，notify()，notifyAll()，用来操作线程为什么定义在Object类中？而不是所属的类（Thread）中？

• 这些方法存在与同步中：
• 使用这些方法时必须要标识所属的同步的锁。
• 锁可以是任意对象，所以任意对象调用的方法一定定义Oblect类中