黑马程序员——多线程（二）

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1）、线程间通信
多个线程在处理统一资源，但是任务却不同，这时候就需要线程间通信。
等待/唤醒机制涉及的方法：
①wait()：让线程处于冻结状态，被 wait 的线程会被存储到线程池中。
②notify()：唤醒线程池中的一个线程（任何一个都有可能）。
③notifyAll()：唤醒线程池中的所有线程。

1、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。
2、必须要明确到底操作的是哪个锁上的线程！
3、 wait 和 sleep 区别？
①wait 可以指定时间也可以不指定。 sleep 必须指定时间。
②在同步中时，对 CPU 的执行权和锁的处理不同。
wait：释放执行权，释放锁。
sleep：释放执行权，不释放锁。
为什么操作线程的方法 wait、 notify、 notifyAll 定义在了 object 类中，因为这些方法
是监视器的方法，监视器其实就是锁。
锁可以是任意的对象，任意的对象调用的方式一定在 object 类中。

2）生产者与消费者问题

学习中，我们了解了在多线程编程的过程中使用同步机制的重要性，并学会了如何实现同步的方法来正确地访问共享资源。这些线程之间是相互独立的，并不存在任何的依赖关系。他们各自竞争CPU资源，互不相让，并且还无条件的阻止其他线程对共享资源的异步访问。然而，也有很多的现实问题要求不仅要同步的访问同一共享的资源，而且线程间还彼此牵制，通过相互通信来向前运行。

比如说经典的生产者和消费者问题。这个问题呢描述了这样一种情况，假设仓库中只能存放一件产品，生产者将生产出来的产品放入仓库，消费者将仓库中产品取走消费。如果仓库中没有产品，则生产者可以将产品放入仓库，否则停止生产并等待，直到仓库中的产品被消费者取走为止。如果仓库中放有产品，则消费者可以将产品取走消费，否则停止消费并等待，直到仓库中再次放入产品为止。

很显然这是一个线程同步的问题，生产者和消费者共享同一个资源，并且生产者和消费者之间是相互依赖的，而且它们互为条件。那么我们如何编写程序来解决这个问题呢？
传统的思路是利用循环检测的方式来实现。这种方式通过重复检查某一个特定的条件是否成立来决定线程的推进顺序。比如，一旦生产者生产结束，它就利用循环检测来判断仓库中的产品是否被消费者消费，而消费者也是在消费结束后就会立即使用循环检测的方式来判断仓库中是否又被放进产品。显然这种实现方法是非常消耗CPU资源的，不值得提倡。那么有没有更好的方法来解决这类问题呢？
首先，当一个线程在继续执行前需要等待一个条件方可继续执行时，仅有synchronized关键字是不够的。因为虽然synchronized关键字可以阻止并发更新同一个共享资源，实现了同步，但是它不能用来实现不同线程之间的消息传递，也就是所谓的通信。而在处理此类问题的时候又必须要遵守一种原则。即：对于生产者，在生产者没有生产产品之前，要通知消费者等待。而在生产了产品之后呢，又需要马上通知消费者消费。对于消费者，在消费者消费之后，要通知生产者已经消费结束，需要继续生产新的产品以供消费。
其实，Java提供了3个非常重要的方法来巧妙的解决线程之间的通信问题。这三个方法分别是：wait()方法、notify()方法和notifyAll()方法。这三个方法都是在Object类中定义的。而我们知道所有的Java类都是Object的子类，因此，每个类都默认的拥有它们。但是大家要注意这三个方法都只能在同步方法或者同步代码块中使用，否则会抛出异常。
首先我们先看一下wait()方法。调用wait()方法，会挂起当前线程，并释放共享资源的锁，然后从运行态退出，进入等待队列，直到调用了wait方法所属的那个对象的notify()方法或者notifyAll()方法为止。
下面我们看一下另外的一个方法,notify()方法。调用notify()方法可以唤醒因为调用wait方法而被挂起的线程。并使这个线程退出等待队列，进入可运行状态。如果此时没有等待的线程，此方法就什么都不做。
notifyAll()方法，调用了notifyAll()方法之后，可以使所有因为调用wait方法而被挂起的线程都重新启动，但是有一个条件，那就是wait方法和notifyAll方法属于同一个对象。此时，优先级最高的那个线程最先执行。
显然，利用这些方法，我们就不必再循环检测共享资源的状态，而是在需要的时候直接唤醒等待队列中的线程就可以了。这样不但节省了宝贵的CPU资源，也提高了程序的效率。
那么，到底如何利用这些方法实现线程间的通信呢？下面通过生产者和消费者的问题来说明怎样通过程序解决多线程间的通信问题。

示例：

class ProducerConsumerDemo {    public static void main(String[] args) {        Resource r = new Resource();        Producer pro = new Producer(r);        Consumer con = new Consumer(r);        Thread t1 = new Thread(pro);        Thread t2 = new Thread(pro);        Thread t3 = new Thread(con);        Thread t4 = new Thread(con);        t1.start();        t2.start();        t3.start();        t4.start();    }}/*对于多个生产者和消费者。为什么要定义while判断标记。原因：让被唤醒的线程再一次判断标记。为什么定义notifyAll，因为需要唤醒对方线程。因为只用notify，容易出现只唤醒本方线程的情况。导致程序中的所有线程都等待。*/class Resource{    private String name;    private int count = 1;    private boolean flag = false;            //  t1    t2    public synchronized void set(String name){        while(flag){            try{this.wait();}catch(Exception e){}//t1(放弃资格)  t2(获取资格)        }           this.name = name+"--"+count++;        System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"...生产者.."+this.name);        flag = true;        this.notifyAll();    }    //  t3   t4      public synchronized void out(){        while(!flag){            try{wait();}catch(Exception e){}//t3(放弃资格) t4(放弃资格)        }           System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"...消费者........."+this.name);        flag = false;        this.notifyAll();    }}class Producer implements Runnable{    private Resource res;    Producer(Resource res){        this.res = res;    }    public void run(){        while(true)        {            res.set("+商品+");        }    }}class Consumer implements Runnable{    private Resource res;    Consumer(Resource res){        this.res = res;    }    public void run(){        while(true){            res.out();        }    }}

3）如何停止线程？
只有一种，run方法结束。
开启多线程运行，运行代码通常是循环结构。

只要控制住循环，就可以让run方法结束，也就是线程结束。
特殊情况：
当线程处于了冻结状态。
就不会读取到标记。那么线程就不会结束。

当没有指定的方式让冻结的线程恢复到运行状态是，这时需要对冻结进行清除。
强制让线程恢复到运行状态中来。这样就可以操作标记让线程结束。
Thread类提供该方法 interrupt();

示例：

class StopThread implements Runnable{    private boolean flag =true;    public  void run(){        while(flag){            System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"....run");        }    }    public void changeFlag(){        flag = false;    }}class  StopThreadDemo{    public static void main(String[] args) {        StopThread st = new StopThread();        Thread t1 = new Thread(st);        Thread t2 = new Thread(st);        t1.setDaemon(true);        t2.setDaemon(true);        t1.start();        t2.start();        int num = 0;        while(true){            if(num++ == 60){                //st.changeFlag();                //t1.interrupt();                //t2.interrupt();                break;            }            System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"......."+num);        }        System.out.println("over");    }}

4）线程类的其他方法

setPriority(int num)
：SetPriority(1-10)设置优先级。
Thread.MAX_PRIORITY 10
Thread.MIN_PRIORITY 1
Thread.NORM_PRIORITY 5

setDaemon(boolean b)：
必须在开始前设置。如果其它线程全部结束，只剩下守护线程，则守护线程自动结束

join()：
当A线程执行到了B线程的.join()方法时，A就会等待。等B线程都执行完，A才会执行。join可以用来临时加入线程执行。

yield方法：
暂停当前正在执行的线程对象，并执行其他线程。