Java多线程
Java多线程
一、介绍
在了解线程之前，还需要简单了解进程的概念。简单的来说就是一心多用
在生活之中，我们常常可以一心多用。我可以一边打游戏，一边放着音乐听听歌，甚至可以再泡个脚。没错，这也可以理解成我的多线程生活。
而在计算机之中，也有以上同时进行的任务，这就可以叫做多线程，例如
- 进程：比如说电脑上开着游戏，音乐等其他多款应用。这每一个应用姑且可以算作一个进程
- 线程：往往一款游戏，有伤害计算，有数据上传，图像音乐等等的步骤，这每个执行的细项也可以理解成一个线程
所以总结来看，进程是一个应用运行的过程，可以包含多个线程运行，但至少必须要有一个线程，这样才能撑得起这是个进程。
线程是cpu对某个资源的调度计算的通道，这条通道下，cpu可以执行某些任务的调度。
在java中，我们从Main方法运行，所以称其为主线程 除了主线程外，java还有一个后台线程在默默地工作着，这就是GC线程，也就是垃圾回收所处的线程
二、Java线程的实现
1）继承Thread类
package com.banmoon.mode;
/**
* 实现多线程方式
* 1、继承类Thread
* 2、实现其run方法
* 3、创建该对象，调用start方法
*/
public class ExtendsMode{
public static void main(String[] args) {
ExtendsModeA modeA = new ExtendsModeA();
ExtendsModeB modeB = new ExtendsModeB();
modeA.start();
modeB.start();
for (int i = 0; i < 1000; i++)
System.out.println("=========== 主线程 ===========");
}
}
class ExtendsModeA extends Thread{
@Override
public void run() {
for (int i = 0; i < 1000; i++) {
System.out.println("=========== 线程A ===========");
}
}
}
class ExtendsModeB extends Thread{
@Override
public void run() {
for (int i = 0; i < 1000; i++) {
System.out.println("=========== 线程B ===========");
}
}
}启动后就会发现，原本应该最后打印的主线程，居然夹杂在线程A和线程B之中了。 这也就是说这几条线程是交替执行的，计算机实际上不能做到真正的并发，但它的线程之间的切换人为感知不出来，所以就给人一种并发的错觉。 那一条线程优先执行，这和CPU的调度有关，后续会讲到。
2）实现Runnable接口
package com.banmoon.mode;
/**
* 实现多线程方式
* 1、实现接口Runnable
* 2、构造Thread对象，将Runnable实现对象作为参数
* 3、调用Thread对象的start方法
*/
public class RunnableMode {
public static void main(String[] args) {
Thread modeA = new Thread(new RunnableModeA());
Thread modeB = new Thread(new RunnableModeB());
modeA.start();
modeB.start();
for (int i = 0; i < 1000; i++)
System.out.println("=========== 主线程 ===========");
}
}
class RunnableModeA implements Runnable{
@Override
public void run() {
for (int i = 0; i < 1000; i++) {
System.out.println("=========== 线程A ===========");
}
}
}
class RunnableModeB implements Runnable{
@Override
public void run() {
for (int i = 0; i < 1000; i++) {
System.out.println("=========== 线程B ===========");
}
}
}执行后效果与上方一致，打印的信息都是穿插打印的
由于Java只支持单继承，为了使得线程实现更具有灵活性，推荐使用Runnable接口方式 此外，Runnable还有
Lanmbda的简写方式 package com.banmoon.mode; /** * 实现多线程方式 * 1、实现接口Runnable，Lambda简写方式 */ public class RunnableModeByLambda { public static void main(String[] args) { new Thread(() -> { for (int i = 0; i < 1000; i++) System.out.println("=========== 线程A ==========="); }).start(); new Thread(() -> { for (int i = 0; i < 1000; i++) System.out.println("=========== 线程B ==========="); }).start(); for (int i = 0; i < 1000; i++) System.out.println("=========== 主线程 ==========="); } }
3）实现Callable接口
package com.banmoon.mode;
import java.util.concurrent.*;
/**
* 实现多线程方式
* 1、实现Callable接口，了解
* 2、需要定义返回值类型
* 3、创建执行服务线程池，来进行执行
*/
public class CallableMode {
public static void main(String[] args) throws ExecutionException, InterruptedException {
ExecutorService service = Executors.newFixedThreadPool(2);
Future<String> resultA = service.submit(new CallableModeA());
Future<String> resultB = service.submit(new CallableModeB());
System.out.println("结果A：" + resultA.get());
System.out.println("结果B：" + resultB.get());
for (int i = 0; i < 1000; i++)
System.out.println("=========== 主线程 ===========");
service.shutdown();
}
}
class CallableModeA implements Callable<String>{
@Override
public String call() throws Exception {
String str = "=========== 线程A ===========";
for (int i = 0; i < 1000; i++)
System.out.println(str);
return str;
}
}
class CallableModeB implements Callable<String>{
@Override
public String call() throws Exception {
String str = "=========== 线程B ===========";
for (int i = 0; i < 1000; i++)
System.out.println(str);
return str;
}
}这里使用到了一个执行服务工具类
Executors，它可以创建线程池，后续会讲到
三、线程状态及方法
1）状态
image-20211205001704675
其实，jdk中还有一个线程状态的枚举
Thread.State和上图有些不同，但不影响理解，只是少了个就绪的状态
2）方法
Thread方法 | 是否静态 | 说明 |
|---|---|---|
setPriority | 否 | 设置线程的优先级，优先级高的更有机会优先被CPU调度，但这个不是绝对 |
sleep | 是 | 让当前所处的线程进行休眠，可以用来模拟网络延迟，放大同步问题 |
join | 否 | 插队，等待正在运行的线程终止 |
yield | 是 | 暂停当前的线程，执行其他的线程，让CPU选择再次进行选择调度 |
1、setPriority
package com.banmoon.status;
public class ThreadPriorityMethods {
public static void main(String[] args) {
Thread threadA = new Thread(new MyThread(), "线程A");
Thread threadB = new Thread(new MyThread(), "线程B");
Thread threadC = new Thread(new MyThread(), "线程C");
threadA.setPriority(9);
threadB.setPriority(5);
threadC.setPriority(1);
threadC.start();
threadB.start();
threadA.start();
}
}
class MyThread implements Runnable{
@Override
public void run() {
for (int i = 0; i < 10; i++) {
System.out.println("============" + Thread.currentThread().getName() + "============");
}
}
}2、sleep
package com.banmoon.status;
import java.text.SimpleDateFormat;
import java.util.Date;
public class ThreadSleepMethods {
public static void main(String[] args) {
new Thread(() -> {
int i = 0;
SimpleDateFormat sdf = new SimpleDateFormat("HH:mm:ss");
while (i++<10){
String dateStr = sdf.format(new Date());
System.out.println(dateStr + "============ 线程A ============");
try {
Thread.sleep(1000);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}).start();
}
}3、join
package com.banmoon.status;
public class ThreadJoinMethods {
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
Thread thread = new Thread(() -> {
for (int i = 0; i < 200; i++) {
System.out.println("============= 线程A"+ i +" =============");
}
});
thread.start();
for (int i = 0; i < 1000; i++) {
if(i==100)
thread.join();
System.out.println("============= 主线程"+ i +" =============");
}
}
}
4、yield
package com.banmoon.status;
public class ThreadYieldMethods {
public static void main(String[] args) {
Thread thread = new Thread(() -> {
for (int i = 0; i < 1000; i++) {
if(i==200)
Thread.yield();
System.out.println("============= 线程A"+ i +" =============");
}
});
thread.start();
for (int i = 0; i < 1000; i++) {
if(i==500)
Thread.yield();
System.out.println("============= 主线程"+ i +" =============");
}
}
}四、synchronized关键字
1）并发数据问题
看下列代码，总共有10张票，创建3个线程，每个线程都去取票，直到票数小于0，则退出
package com.banmoon.sync;
/**
* 不安全的买票服务
*/
public class TicketServer implements Runnable{
private int ticketNum = 10;
/**
* 取票
*/
@Override
public void run() {
// 获取当前线程名
String name = Thread.currentThread().getName();
while (true){
if(ticketNum<=0)
return;
System.out.println(name + "：取到了第" + ticketNum + "张票");
// 模拟网络延迟
try {
Thread.sleep(200);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
ticketNum--;
}
}
public static void main(String[] args) {
TicketServer ticketServer = new TicketServer();
new Thread(ticketServer, "A").start();
new Thread(ticketServer, "B").start();
new Thread(ticketServer, "C").start();
}
}
预期将会是，10，9，8，7…直到取完票，但真实的结果是
image-20211204181756933
我执行了很多遍，结果远远没有出现我预期的模样。
这是因为cpu调度线程太快了，当取票完成，但票数还没有减一的时候，其他的线程读取了没有减票前的票数，所以导致出现的问题，此类问题被称为并发问题，也称线程安全问题
2）synchronized介绍
此关键字保证了访问同个资源时出现的并发问题。
他的工作原理是对指定对象进行加锁，对此锁表示占有。导致其他线程进不来，可以查看下面示例的代码
用synchronized对取票检票进行限制，这把锁就是ticketServer。当A线程获取锁，进入代码执行时，其他线程必须进行等待，直到A线程完成逻辑释放锁后，CPU再重新进行调度，看谁运气好能获取到这一次的锁。
在这个等待锁的线程状态，也被称为同步阻塞状态。
package com.banmoon.sync;
public class SyncTicketServer implements Runnable{
private int ticketNum = 10;
/**
* 取票
*/
@Override
public void run() {
// 获取当前线程名
String name = Thread.currentThread().getName();
while (true){
// 注意，锁住的是this对象哦，也就是32行创建出来的ticketServer
synchronized (this){
if(ticketNum<=0)
return;
System.out.println(name + "：取到了第" + ticketNum + "张票");
// 模拟网络延迟
try {
Thread.sleep(200);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
ticketNum--;
}
}
}
public static void main(String[] args) {
SyncTicketServer ticketServer = new SyncTicketServer();
new Thread(ticketServer, "A").start();
new Thread(ticketServer, "B").start();
new Thread(ticketServer, "C").start();
}
}执行结果
image-20211205164432798
3）死锁
诚然，synchronized可以解决同步问题，但他的缺点需要了解
- 效率：线程处于同步阻塞中，效率上不去，但这是没有办法的
- 死锁：当代码考虑不周时，将会出现死锁问题
下列示例代码展示了死锁，有两个线程，手中持有自己的一把锁，这又想获取对方手中的锁时，两个线程相持不下，都处于同步阻塞阶段，导致出现的死锁。
package com.banmoon.sync;
public class DeadLock {
public static void main(String[] args) {
Thread threadA = new Thread(new ThreadA(), "ThreadA");
Thread threadB = new Thread(new ThreadB(), "ThreadB");
threadA.start();
threadB.start();
}
}
class ThreadA implements Runnable{
@Override
public void run() {
synchronized (ThreadA.class){
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "已持有锁：ThreadA");
try {
Thread.sleep(100);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
synchronized (ThreadB.class){
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "已持有锁：ThreadA");
}
}
}
}
class ThreadB implements Runnable{
@Override
public void run() {
synchronized (ThreadB.class){
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "已持有锁：ThreadB");
try {
Thread.sleep(100);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
synchronized (ThreadA.class){
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "已持有锁：ThreadA");
}
}
}
}真实的情况远比上述要复杂的多，但死锁的基本概念就是如此。
4）不同的修饰位置
我们现在知道，synchronized锁住的是对象，也就是获取到了对象的锁，但处于不同的修饰位置，获取哪个对象的锁也是不一致的。
简单可以分为下面几个修饰位置
1、修饰this时
package com.banmoon.sync;
import cn.hutool.core.date.DateUtil;
import cn.hutool.core.util.StrUtil;
/**
* sync修饰对象时
*/
public class SyncDemo1{
private void printOne(){
synchronized (this){
try {
Thread.sleep(2000);
String format = StrUtil.format("{}：当前this对象：{}，时间：{}", Thread.currentThread().getName(), this, DateUtil.now());
System.out.println(format);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
private void printTwo(){
synchronized (this){
String format = StrUtil.format("{}：当前this对象：{}，时间：{}", Thread.currentThread().getName(), this, DateUtil.now());
System.out.println(format);
}
}
public static void main(String[] args) {
SyncDemo1 syncDemo1 = new SyncDemo1();
new Thread(() -> {
syncDemo1.printOne();
}, "线程A").start();
new Thread(() -> {
syncDemo1.printTwo();
}, "线程B").start();
// System.out.println(syncDemo1);// 指的就是31行创建出来的对象
}
}
image-20211206231143698
如上，因为只创建一个实例，所以他们锁定的只是this
如果不信，可以再new SyncDemo1()，让线程B去调用这个实例对象的printTwo()，保证你看到不同的结果
2、修饰XXX.class时
package com.banmoon.sync;
import cn.hutool.core.date.DateUtil;
import cn.hutool.core.util.StrUtil;
/**
* 当修饰class对象时
*/
public class SyncDemo2 {
private void printOne(){
synchronized (SyncDemo2.class){
try {
Thread.sleep(2000);
String format = StrUtil.format("{}：时间：{}", Thread.currentThread().getName(), DateUtil.now());
System.out.println(format);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
private void printTwo(){
synchronized (SyncDemo2.class){
String format = StrUtil.format("{}：时间：{}", Thread.currentThread().getName(), DateUtil.now());
System.out.println(format);
}
}
public static void main(String[] args) {
SyncDemo2 syncDemo2 = new SyncDemo2();
new Thread(() -> {
syncDemo2.printOne();
}, "线程A").start();
new Thread(() -> {
syncDemo2.printTwo();
}, "线程B").start();
// System.out.println(SyncDemo2.class);// class对象具有唯一性
}
}这个结果与上面一致，因为锁住的都是同一个对象
3、修饰成员方法时
在这里我做了对比，判断修饰this和修饰成员方法时，锁住的对象是否是同一个
package com.banmoon.sync;
import cn.hutool.core.date.DateUtil;
import cn.hutool.core.util.StrUtil;
/**
* 修饰普通方法，锁住的到底是什么
*/
public class SyncDemo3 {
private synchronized void printOne(){
try {
Thread.sleep(2000);
String format = StrUtil.format("{}：时间：{}", Thread.currentThread().getName(), DateUtil.now());
System.out.println(format);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
private void printTwo(){
synchronized ("Don't write that"){
// synchronized (this){// 测试锁住的是否是this
String format = StrUtil.format("{}：时间：{}", Thread.currentThread().getName(), DateUtil.now());
System.out.println(format);
}
}
public static void main(String[] args) {
SyncDemo3 syncDemo3 = new SyncDemo3();
new Thread(() -> {
syncDemo3.printOne();
}, "线程A").start();
new Thread(() -> {
syncDemo3.printTwo();
}, "线程B").start();
}
}当23行放开进行使用，会发现线程B会被线程A卡住，说明修饰成员方法时，获取的就是当前对象的锁
4、修饰静态方法时
在这里进行了对比，判断修饰静态方法、修饰this、修饰当前class对象时，获取的是什么对象的锁
package com.banmoon.sync;
import cn.hutool.core.date.DateUtil;
import cn.hutool.core.util.StrUtil;
public class SyncDemo4 {
private static synchronized void printOne(){
try {
Thread.sleep(2000);
String format = StrUtil.format("{}：时间：{}", Thread.currentThread().getName(), DateUtil.now());
System.out.println(format);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
private void printTwo(){
synchronized (this){
// synchronized (SyncDemo4.class){// 判断获取的是否是SyncDemo4.class对象
String format = StrUtil.format("{}：时间：{}", Thread.currentThread().getName(), DateUtil.now());
System.out.println(format);
}
}
public static void main(String[] args) {
SyncDemo4 syncDemo4 = new SyncDemo4();
new Thread(() -> {
syncDemo4.printOne();
}, "线程A").start();
new Thread(() -> {
syncDemo4.printTwo();
}, "线程B").start();
}
}如果线程B马上打印，那说明获取的不是同一把锁。要是线程B被线程A卡住了，那说明确实是一把锁了
总结
- 修饰代码块时：锁住的是括号中的对象
- this：指向的是当前对象，也就是实现重写run方法的类实例化出来的对象
- XXX.class：就是这个class对象，我比较喜欢使用，因为class对象具有唯一性
- 修饰方法时：
- 成员方法：成员方法所在的类所创建出来的对象，也就是谁调用了这个方法，获取的就是谁的锁
- 静态方法：当前方法所在类的class对象，XXX.class
注意：不要修饰什么乱七八糟的对象，比如字符串对象，就像上面写的Don't write that。有时候，自己都分不清两个是不是同一个对象，还敢乱写在代码中。
5）异常释放锁
package com.banmoon.sync;
public class SyncException {
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
new Thread(() -> {
synchronized (SyncException.class){
for (int i = 0; i < 20; i++) {
if(i==10)
i = 1/0;// 异常
System.out.println("线程A：" + i);
}
}
}).start();
Thread.sleep(3000);
synchronized (SyncException.class){
for (int i = 0; i < 10; i++) {
System.out.println("主线程");
}
}
}
}如下运行结果，线程中出现异常时，当前持有的锁会立即释放。所以一定要准确的捕获异常，可以试试将异常捕获，保证线程的安全。
image-20211208223225143
五、线程通信
在上述synchronized的代码案例中，线程获取了锁后，都是一条路走到黑的，除了异常没捕获的那次。
线程通信，主要是线程在获取锁后，主动将锁放弃，让其他线程也来喝喝汤，cpu大哥觉得你很懂事，cpu很欣慰。
1）主要方法
由于synchronized获取的是对象的锁，所以有关线程之间的阻塞唤醒，都来自Object类
方法名 | 功能 |
|---|---|
public final void wait() | 释放当前锁，本线程进入睡眠，从运行状态进入阻塞状态需要等待其他线程唤醒 |
public final native void wait(long timeout) | 释放当前锁，本线程进入睡眠，从运行状态进入阻塞状态，一段时间后本线程自动醒来 |
public final native void notify() | 唤醒其他任意一个线程，将它从阻塞状态拉回到就绪状态 |
public final native void notifyAll() | 唤醒其他所有线程，将它们从阻塞状态拉回到就绪状态 |
image-20211208230101275
2）简单示例
package com.banmoon.wait;
import cn.hutool.core.date.DateUtil;
import cn.hutool.core.util.StrUtil;
public class Demo1 {
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
new Thread(() -> {
synchronized (Demo1.class){
for (int i = 1; i <= 10; i++) {
try {
System.out.println(StrUtil.format("线程A：{}，时间：{}", i, DateUtil.now()));
if(i==5){
System.out.println("睡一会，释放锁");
Demo1.class.wait();
}
Thread.sleep(500);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
}).start();
// 等待3秒
Thread.sleep(5000);
System.out.println("主线程：唤醒");
Demo1.class.notify();
synchronized (Demo1.class){
System.out.println("主线程：唤醒");
Demo1.class.notify();
}
}
}
执行结果，主线程唤醒后，线程A继续走他未走完的路
image-20211208223918311
大家可以放开上述代码的第29，30行，运行后惊奇的发现居然出了异常
image-20211208224223077
这个异常是什么原因呢，在执行wait()、notify()、notifyAll()方法时，必须要持有锁。而且唤醒还一定要持有相同对象的锁，也就是使用synchronized获取同样的对象的锁，并使用该对象进行唤醒其实很好理解，一个持有锁的线程，怎么可能会被没有持有同样锁的线程唤醒呢
3）生产者消费者模式
通过一个中间容器，来设置该容器的最大容量作为生产者线程的结束
package com.banmoon.wait;
import cn.hutool.core.util.StrUtil;
import java.util.LinkedList;
import java.util.Queue;
public class Demo2 {
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
Container container = new Container();
new Thread(new Consumer(container)).start();
Thread.sleep(1000);
new Thread(new Producer(container)).start();
}
}
/**
* 生产者
*/
class Producer implements Runnable{
private Container container;
public Producer(Container container) {
this.container = container;
}
@Override
public void run() {
int i = 0;
while (true){
try {
container.put(i);
System.out.println(StrUtil.format("生产者：生产了{}，当前数量：{}", i, container.queue.size()));
i++;
Thread.sleep(200);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
}
/**
* 消费者
*/
class Consumer implements Runnable{
private Container container;
public Consumer(Container container) {
this.container = container;
}
@Override
public void run() {
while (true){
try {
Integer i = container.get();
System.out.println("消费者：消费了" + i);
Thread.sleep(100);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
}
/**
* 容器
*/
class Container{
public Queue<Integer> queue;
public int MAX_SIZE = 10;
public Container() {
this.queue = new LinkedList<>();
}
public synchronized Integer get(){
try {
if(queue.size()==0){
notifyAll();
wait();
}
return this.queue.poll();
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
return null;
}
public synchronized void put(Integer integer){
try {
if(queue.size()>=MAX_SIZE){
notifyAll();
wait();
}
this.queue.add(integer);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
image-20211209211134749
4）信号灯法
设置一个标志位flag，来控制线程之间的通信状态。简单改造上面的生产消费者，使通过flag来进行通信。
package com.banmoon.wait;
import cn.hutool.core.date.DateUtil;
public class Demo3 {
public static void main(String[] args) {
Demo3Flag flag = new Demo3Flag();
new Thread(new Demo3Producer(flag)).start();
new Thread(new Demo3Consumer(flag)).start();
}
}
class Demo3Producer implements Runnable{
private Demo3Flag flag;
public Demo3Producer(Demo3Flag flag) {
this.flag = flag;
}
@Override
public void run() {
for (int i = 0; i < 100; i++){
flag.production();
}
}
}
class Demo3Consumer implements Runnable{
private Demo3Flag flag;
public Demo3Consumer(Demo3Flag flag) {
this.flag = flag;
}
@Override
public void run() {
for (int i = 0; i < 100; i++){
flag.consumption();
}
}
}
class Demo3Flag{
// 标志位 true：生成，false：消费
private boolean flag;
public Demo3Flag() {
this.flag = true;
}
public void setFlag(boolean flag) {
this.flag = flag;
}
public synchronized void production(){
if(!this.flag){
try {
wait();
} catch (InterruptedException interruptedException) {
interruptedException.printStackTrace();
}
}
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "：正在生产..." + DateUtil.now());
// 生产完成，标志位设置为可以消费
this.flag = false;
notifyAll();
}
public synchronized void consumption(){
if(this.flag){
try {
wait();
} catch (InterruptedException interruptedException) {
interruptedException.printStackTrace();
}
}
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "：正在消费..." + DateUtil.now());
// 消费完成，标志位设置为可以继续生产
this.flag = true;
notifyAll();
}
}5）虚假唤醒问题
在线程通信中，如果使用不当，将会出现虚假唤醒的问题，运行下列代码来进行查看
package com.banmoon.wait;
/**
* 虚假唤醒，问题演示
*/
public class Demo4 {
public static void main(String[] args) {
MyDemo4 myDemo4 = new MyDemo4();
new Thread(() -> {
for(int i = 0; i < 10; i++) myDemo4.increment();
}, "线程A").start();
new Thread(() -> {
for(int i = 0; i < 10; i++) myDemo4.decrement();
}, "线程B").start();
new Thread(() -> {
for(int i = 0; i < 10; i++) myDemo4.increment();
}, "线程C").start();
new Thread(() -> {
for(int i = 0; i < 10; i++) myDemo4.decrement();
}, "线程D").start();
}
}
class MyDemo4{
private int number = 0;
public synchronized void increment(){
try {
if(number==1)
wait();
number++;
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "：" + number);
notifyAll();
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
public synchronized void decrement(){
try {
if(number==0)
wait();
number--;
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "：" + number);
notifyAll();
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}正常预想的结果，ABCD四个线程使得number在0和1之间反复横跳，但实际上的结果，却大大出乎我所料
image-20211214231422847
这个原因很好解释，因为wait方法有个特性，在摔倒就在哪里爬起来，然后继续向前走。简单的描述下出现问题的步骤，
- A线程，number+1
- C线程，判断后进行
wait - A线程，判断后进行
wait - B线程，number-1，唤醒其他线程，此时A，C被唤醒
- A线程，number+1
- C线程，number+1
- 一直持续下去…
好的，到第6步就已经出现问题了，记住上面说的，在哪里摔倒就在哪里爬起来。
第二步时，C线程在判断完成后进入等待，直到第六步被CPU调度，因为判断已经完成，所以直接进入了number+1的逻辑。
像上述这种现象被称为虚假唤醒
解决虚假唤醒 既然是由于被唤醒后没有判断导致，所以我们这里只需要将
if改为while，让线程唤醒后的第一件事就是判断条件 修改为while后的执行结果
image-20211214233353115
六、经典笔试题
思考一下如何用3条线程循环输出ABC
package com.banmoon.question;
/**
* 使用线程循环输出ABC
*/
public class Question1 {
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
Object a = new Object();
Object b = new Object();
Object c = new Object();
ABC A = new ABC("A", c, a);
ABC B = new ABC("B", a, b);
ABC C = new ABC("C", b, c);
new Thread(A).start();
Thread.sleep(10);// 保证初始ABC的启动顺序
new Thread(B).start();
Thread.sleep(10);
new Thread(C).start();
Thread.sleep(10);
}
}
class ABC implements Runnable{
private String name;
// 下一个获取的对象
private Object prev;
// 当前对象
private Object self;
public ABC(String name, Object prev, Object self) {
this.name = name;
this.prev = prev;
this.self = self;
}
@Override
public void run() {
while (true){
// 获取上个对象的锁
synchronized (prev) {
// 获取当前对象的锁
synchronized (self) {
System.out.print(name);
// 唤醒当前对象锁，也就是下个线程的上个对象锁
self.notifyAll();
}
try {
Thread.sleep(50);
// 释放上个对象的锁
prev.wait();
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
}
}七、最后
多线程使用不是难点，而多线程的锁是面试的常客，synchronized关键字锁住的对象这一知识点必须要掌握。
关于其他什么轻量级锁，总量级锁，读写锁，重入锁等等的概念，后续会出个单章来进行理解。
关于本文出现的代码示例，已提交至码云，只看文章不懂时，一定要敲代码进行理解。
我是半月，祝你幸福！
本文参与 腾讯云自媒体同步曝光计划，分享自作者个人站点/博客。
原始发表：2021-12-12，如有侵权请联系 cloudcommunity@tencent.com 删除
评论
登录后参与评论
推荐阅读