线程启动后,它会在自己独有的栈空间里面运行,但是实际上,两个线程之间是会相互通信的,因为只有这样才能使线程间更加灵活,使资源使用的更加充分。
首先:volatile 存在的意义就是保证共享变量的可见性。
可见性体现在:两个线程对同一个共享变量进行操作,其中一个线程对其修改,另外一个线程是看不到这个变化的。
这个是由于jvm内存模型决定的,内存模型分为共享区域和线程私有区域,线程启动后会把共享区域的变量作为副本存到自己内部,所以当线程修改变量时,知识对自己生效,其他线程并不会感知到,看下图:
当对volatile 修饰的变量进行修改时,会将当前改变刷新到共享区域,并且使其他存有该变量的线程访问的内存地址失效,重新到共享区域获取该变量。
大家对这个肯定不陌生,这个关键字就是给代码块或者方法加锁的,那么经它修饰后的代码,会变成什么样呢?我们反编译看下如下代码:
package com.ams.thread.lesson3;
/**
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* javap -v com.ams.thread.lesson3.Example10
*
* @author: AI码师
* Date: 2021/12/26 8:57 下午
* Description:
*/
public class Example10 {
public static void main(String[] args) {
synchronized (Example10.class){
System.out.printf("111111");
}
}
}
在这里插入图片描述
通过反编译后的结果可以看出来:jvm在我们的代码前后加上了monitor和monitorexit,通过这个实现锁的功能,细心的同学可以看出来,反编译结果里面有两个monitorexit,这是jvm为了保证成功释放监视器,做的一个兜底操作。
我们看下,加上synchronized关键字之后,线程间是如何竞争的:
首先说下本节的场景是什么:
那么线程1 的操作肯定是无限循环下去,一直查询容器里面是否有苹果,有的话我就拿出来,没有我就继续循环;为了防止cpu一直被占用,线程1加上了sleep几秒后再获取,但是这样会造成获取不及时的问题,那么怎么能解决这个问题呢?
jvm 给我们提供了对象级别的 等待和通知方法:当线程1发现篮子里面没有苹果了,就进行等待,线程2只要判断放入苹果之前,篮子是空的,就会在放入苹果之后,通知线程1开始拿苹果。
package com.ams.thread.lesson3;
import cn.hutool.core.thread.ThreadUtil;
import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
/**
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*
* @author: AI码师
* Date: 2021/12/26 8:57 下午
* Description:
*/
@Slf4j
public class Example11 {
public static Object lock = new Object();
public static void main(String[] args) {
new Thread(new WaitThread()).start();
ThreadUtil.sleep(1000);
new Thread(new NotifyThread()).start();
}
static class NotifyThread implements Runnable{
@Override
public void run() {
synchronized (lock){
log.info("NotifyThread 获得锁");
lock.notify();
log.info("通知等待线程 3秒后执行");
ThreadUtil.sleep(3000);
}
}
}
static class WaitThread implements Runnable {
@Override
public void run() {
try {
synchronized (lock){
log.info("WaitThread 获得锁");
lock.wait();
log.info("WaitThread 重新获得锁 继续执行");
}
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
}
从输出结果可以看出 NotifyThread在调用notify之后,并没有释放锁,而是等后面代码执行完之后,才释放锁。
在这里插入图片描述
如果你有这样一个需求:在多线程中,如果线程A想要等待线程B结束后,才去执行某个方法,在这种场景下,你就可以使用join方法。
package com.ams.thread.lesson3;
import cn.hutool.core.thread.ThreadUtil;
import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
/**
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* 验证join的作用
* @author: AI码师
* Date: 2021/12/26 8:57 下午
* Description:
*/
@Slf4j
public class Example12 {
public static Object lock = new Object();
public static void main(String[] args) {
Thread threadA = new Thread(new ThreadA());
Thread threadB = new Thread(new ThreadB(threadA));
threadB.start();
threadA.start();
}
static class ThreadA implements Runnable{
@Override
public void run() {
for (int i=0;i<5;i++){
log.info(String.valueOf(i));
ThreadUtil.sleep(1000);
}
}
}
static class ThreadB implements Runnable{
private Thread thread;
public ThreadB(Thread thread){
this.thread = thread;
}
@Override
public void run() {
try {
thread.join();
log.info("线程A已经执行完了 该我执行了");
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
}
从输入结果可以看出,虽然线程B在线程A之前执行,但是还线程A先执行完,线程B才结束执行,所以这就是join在起作用了。
我们可以在深入点,看下join的源码:最终是调用wait(0),一直等待,知道被唤醒
public final void join() throws InterruptedException {
join(0);
}
// join(0)
if (millis == 0) {
while (isAlive()) {
wait(0);
}
} else {
public final native void wait(long timeout) throws InterruptedException;
threadLocal 是线程级的变量,他是一个以当前线程对key,任意对象为值的一个变量。用法很简单 ,set 设置值,get 获取设置过的值。
注意:不要在线程池里面使用这个变量,会很容易导致内存溢出的,因为在线程池里面,线程很少会被释放的,所以它维护的变量会越来越大,除非你在任务执行后,对它做了清除操作。
package com.ams.thread.lesson3;
import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
/**
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* 验证ThreadLocal的使用
*
* @author: AI码师
* Date: 2021/12/26 8:57 下午
* Description:
*/
@Slf4j
public class Example13 {
private static ThreadLocal<Integer> threadLocal = new ThreadLocal<>();
public static void main(String[] args) {
threadLocal.set(1000);
log.info(threadLocal.get() + "");
threadLocal.remove();
// 执行remove后,就获取不到了
log.info(threadLocal.get() + "");
}
}
从执行结果可以看出:执行remove之后,就拿不到存的值了
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