線程通訊

每個(gè)線程都有自己的內(nèi)存空間（棧）恩敌，這個(gè)空間存在于線程代碼運(yùn)行開始直至結(jié)束端蛆，期間若線程不與其他線程交互配合，幾乎就沒有價(jià)值考赛。而交互配合惕澎，便涉及到線程間的通訊。暫且不表通訊前的安全問(wèn)題颜骤，先熟悉下
有哪些常用的通信方式唧喉。

等待通知

這個(gè)模型很簡(jiǎn)單，A線程與B線程協(xié)作忍抽，當(dāng)A線程修改某個(gè)數(shù)據(jù)后八孝，B線程感知到了這個(gè)數(shù)據(jù)變化后，進(jìn)行響應(yīng)的操作鸠项。這個(gè)模型常見的就是生產(chǎn)者和消費(fèi)者干跛，數(shù)據(jù)起始于一個(gè)線程，又完結(jié)于另一個(gè)線程祟绊。解耦且可伸縮楼入。

不過(guò)生產(chǎn)消費(fèi)可能不是等待通知哦

Java中等待哥捕，通知自己實(shí)現(xiàn)的話，最簡(jiǎn)單的就是循環(huán)+sleep嘉熊。最近遇到的上古項(xiàng)目中就有遥赚，以下為偽代碼

while(networkNotReady()){
    log.debug("等待網(wǎng)絡(luò)層啟動(dòng)完畢");
    Thread.sleep(1000);
}
log.info("network initialize finish!,heartbeat start");
heartbeat.start();

這段代碼明顯會(huì)存在問(wèn)題，首先sleep時(shí)間寫死的阐肤，所以無(wú)法保證及時(shí)性鸽捻，其次，sleep時(shí)間過(guò)長(zhǎng)效率慢泽腮，過(guò)短會(huì)導(dǎo)致線程頻繁切換，白白消耗資源衣赶。

Java為了解決這個(gè)問(wèn)題诊赊，在Object類中，加入了幾個(gè)有意思的方法

/**
 * 將
 */

wait()
notify()
wait(long timeout)
wait(long timeout, int nanos)
notifyAll()

其左右如下

Thread-A執(zhí)行到一個(gè)邏輯后讓A對(duì)象進(jìn)行等待A.wait(), Thread-B執(zhí)行完某個(gè)邏輯后調(diào)用A.notify()之后府瞄，會(huì)喚醒Thread-A繼續(xù)工作碧磅，這樣就避免了Sleep的時(shí)間過(guò)長(zhǎng)或者過(guò)短，導(dǎo)致資源分配不平衡遵馆。

但是會(huì)遇到新的線程安全的問(wèn)題鲸郊，如果多個(gè)線程執(zhí)行A.wait() ，多個(gè)線程執(zhí)行A.notify()货邓，由于并行的關(guān)系秆撮，可能不是先后發(fā)生的順序，notify發(fā)生在wait前一點(diǎn)意義都沒有换况≈氨妫或者A在條件未達(dá)成前提前被喚醒。這都問(wèn)題戈二，為了解決這些問(wèn)題舒裤，一般要求遵循以下規(guī)則。

注意：
1.調(diào)用wait或notify觉吭、notifyAll需要對(duì)對(duì)象加鎖
2.wait的線程被喚醒后仍需要檢查運(yùn)行條件是否滿足,不滿足可以繼續(xù)進(jìn)入WAITING狀態(tài)

管道pip

看書上一共介紹了4個(gè)類腾供，PipedOutputStream,PipedInputStream,PipedReader,PipedWriter很少使用，很少有資料介紹鲜滩。和操作系統(tǒng)有很大關(guān)系伴鳖。這里列出用法

public class PipedStreamExample {
    public static void main(String[] args) throws IOException, InterruptedException {
        
        final PipedInputStream pipedInputStream=new PipedInputStream();
        final PipedOutputStream pipedOutputStream=new PipedOutputStream();
        
        /*Connect pipe*/
        pipedInputStream.connect(pipedOutputStream);
        
        /*Thread for writing data to pipe*/
        Thread pipeWriter=new Thread(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                                /*輸出A-Z字母*/
                for (int i = 65; i < 91; i++) {
                    try {
                        pipedOutputStream.write(i);
                        Thread.sleep(500);
                    } catch (IOException | InterruptedException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                }       
            }
        });
        
        /*Thread for reading data from pipe*/
        Thread pipeReader=new Thread(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                for (int i = 65; i < 91; i++) {
                    try {
                        System.out.print((char)pipedInputStream.read());
                        Thread.sleep(1000);
                    } catch (InterruptedException | IOException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                }
            }
        });
        
        /*Start thread*/
        pipeWriter.start();
        pipeReader.start();
        
        /*Join Thread*/
        pipeWriter.join();
        pipeReader.join();
        
        /*Close stream*/
        pipedOutputStream.close();
        pipedInputStream.close();
        
    }
}

public class PipedReaderWriterExample {
   public static void main(String[] args) throws Exception {
      final PipedReader pipedReader = new PipedReader();
      final PipedWriter pipedWriter = new PipedWriter();

      // Connect pipe
      pipedReader.connect(pipedWriter);

      // Writing data to pipe
      Thread writerThread = new Thread(new Runnable() {
         @Override
         public void run() {
            try {
               for (int i = 65; i <= 70; i++) {
                  pipedWriter.write((char) i);
                  Thread.sleep(500);
               }
               pipedWriter.close();
            } catch (IOException | InterruptedException e) {
               e.printStackTrace();
            }
         }
      });

      // Reading data from pipe
      Thread readerThread = new Thread(new Runnable() {
         @Override
         public void run() {
            try {
               int i;
               while ((i = pipedReader.read()) != -1) {
                  System.out.println((char) i);
                  Thread.sleep(1000);
               }
               pipedReader.close();
            } catch (IOException | InterruptedException e) {
               e.printStackTrace();
            }
         }
      });

      // Start thread
      writerThread.start();
      readerThread.start();
   }
}

ThreadJoin

前面的例子中就有用到Join，join的意義：當(dāng)前線程立即等待绒北，直到
join的線程返回為止黎侈，說(shuō)白了，就是插隊(duì)當(dāng)前線程闷游。

join支持設(shè)定超時(shí)時(shí)間峻汉，如果超過(guò)時(shí)間未返回的話贴汪，那么就會(huì)從超時(shí)方法返回。

PS：ThreadLocal

線程變量休吠，就是Key-Value結(jié)構(gòu)扳埂，與線程綁定的，每個(gè)線程只能訪問(wèn)到自己線程存儲(chǔ)在內(nèi)的數(shù)據(jù)瘤礁，例子如下：

public class ThreadLocalTest {


    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        ThreadLocal<Long> localTest = new ThreadLocal<>();
        long startTime = System.currentTimeMillis();
        localTest.set(startTime);
        System.out.println("main.set" + localTest.get());

        Thread t1 = new Thread(() -> {
            try {
                Thread.sleep(1000);
                long time = System.currentTimeMillis();
                System.out.println("t1.set" + time);
                localTest.set(time);

                Thread.sleep(500);
                System.out.println("t1.get" + localTest.get());
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }

        });

        Thread t2 = new Thread(() -> {
            try {
                Thread.sleep(500);
                long time = System.currentTimeMillis();
                System.out.println("t2.set" + time);
                localTest.set(time);
                Thread.sleep(1000);
                System.out.println("t2.get" + localTest.get());
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }

        });

        t1.start();
        t2.start();

        t1.join();
        t2.join();

        System.out.println("main.get" + localTest.get());


    }
}

執(zhí)行結(jié)果：

其他線程set的值阳懂，并不會(huì)影響當(dāng)前線程存儲(chǔ)的值。內(nèi)部ThreadLocalMap處理不當(dāng)還會(huì)造成內(nèi)存泄露柜思。

所以：

ThreadLocal并不解決變量共享的問(wèn)題岩调，而是提供了線程本地的實(shí)例。每個(gè)使用該變量的線程都會(huì)初始化一個(gè)完全獨(dú)立的實(shí)例副本赡盘。

ps:看書暫未看到Future的模式号枕，后面看到再補(bǔ)充

參考

書：《Java并發(fā)編程的藝術(shù)》第四章
代碼例子：https://www.boraji.com

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