线程同步、死锁和通信——Java多线程（二）

一、多线程同步

上一篇随笔中，我曾遇到对多线程程序的多次运行结果不一致的情况，这主要是因为没有对这些线程在访问临界资源做必要的控制，而接下来就用线程的同步来解决这个问题。

1.同步代码块

 class RunnableDemo implements Runnable
 {
     private int tickets=5;
     public void run()
     {
         while(true)
         {
             synchronized(this)//同步代码块语法定义如下
             {
                 if(tickets<=0) break;
                 try{
                     Thread.sleep(100);
                 }
                 catch(Exception e){
                     e.printStackTrace();
                 }
                 System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"出售票："+tickets);
                 tickets -= 1;
             }
         }
     }
 }

 public class ThreadTest
 {
     public static void main(String[] args)
     {
         RunnableDemo r = new RunnableDemo();
         new Thread(r).start();
         new Thread(r).start();
         new Thread(r).start();
         new Thread(r).start();
     }
 }

在同一时刻只能由一个线程进入同步代码块内运行，只有当该线程离开同步代码块后，其他线程才能进入同步代码块内运行。

2.同步方法

即：把上述例子中同步代码块的内容，专门封装在一个方法里，通过在run()方法中调用创建的方法实现相应的功能。

 class RunnableDemo implements Runnable
 {
     private int tickets=5;
     public void run()
     {
         while(tickets>0)
         {
             sale();
         }
     }
     public synchronized void sale()//同步方法
     {
         if(tickets>0){
         try{
             Thread.sleep(100);
         }
         catch(Exception e){
             e.printStackTrace();
         }
         System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"出售票："+tickets);
         tickets -= 1;
         }
     }
 }

 public class ThreadTest
 {
     public static void main(String[] args)
     {
         RunnableDemo r = new RunnableDemo();
         new Thread(r).start();
         new Thread(r).start();
         new Thread(r).start();
         new Thread(r).start();
     }
 }

 二、死锁

如果有一组进程（或线程），线程1 已经占据资源R1，并持有资源R1上的锁，而且正在等待资源R2开锁；线程2已经占据资源R2，并拥有资源R2上的锁，却正在等待R1开锁。那么这两个线程都不释放自己占据的资源，同时申请不到对方资源上的锁，它们只能永远等待下去。这种现象就叫做死锁。

预防死锁的一种方法：利用有序资源分配策略——要求线程申请资源必须按照以编号上升的次序依次申请。

三、线程间通信

同属于一个进程的多个线程，是共享地址空间的，它们可以相互通信，共同协作来完成指定任务。

Java是通过Object类的wait()、notify()、notifyAll()这几个方法来实现线程间的通信。

wait():线程进入睡眠状态，直到其他线程进入并调用notify()或notifyAll()为止。

notify():唤醒在该同步代码块中第1个调用wait()的线程。

notifyAll():唤醒在该同步代码块中所有调用wait()的线程，高优先级最先被唤醒。

 class Producer implements Runnable
 {
     Person q = null;
     public Producer(Person q)
     {
         this.q=q;
     }
     @Override
     public void run()
     {
         for(int i=0;i<10;i++)
         {
             if(i%2==0)
             {
                 q.set("张三","男");
             }
             else{
                 q.set("李四","女");
             }
         }
     }
 }
 class Consumer implements Runnable
 {
     Person q = null;
     public Consumer(Person q)
     {
         this.q=q;
     }
     @Override
     public void run()
     {
         for(int i=0;i<10;++i)
         {
             q.get();
         }
     }
 }
 class Person
 {
     private String name = "李四";
     private String sex = "女";
     private boolean bFull = false;//当Consumer线程取走数据后，false
     public synchronized void set(String name,String sex)
     {
         if(bFull)
         {
             try
             {
                 wait();//后来的线程要等待
             }catch(InterruptedException e){
                 e.printStackTrace();
             }
         }
         this.name = name;
         this.sex = sex;
         bFull = true;//当Producer线程放入数据后，true
         notify();//唤醒最先到达的线程
     }
     public synchronized void get()
     {
         if(!bFull)
         {
             try{
                 wait();
             }catch(InterruptedException e){
                 e.printStackTrace();
             }
         }
         System.out.println(name+"——>"+sex);
         bFull = false;
         notify();
     }
 }
 public class ThreadCommunation
 {
     public static void main(String[] args)
     {
         Person q = new Person();
         new Thread(new Producer(q)).start();
         new Thread(new Consumer(q)).start();
     }
 }

***注意：wait()、notify()、notifyAll()这三个方法必须在synchronized方法中调用，该线程必须得到该对象的所有权。

四、线程的生命周期

控制线程生命周期的方法：suspend()、resume()、stop()方法，但是这三个方法都不推荐使用。

若想控制线程的生命周期，推荐使用在run()方法中添加循环条件的方法来实现对线程生命周期的控制。