线程通信相关概述

线程间通信的模型有两种：共享内存和消息传递，下面介绍的都是围绕这两个来实现

提出问题

有两个线程A和B，B线程向一个集合里面依次添加元素“abc”字符串，一共添加10次，当添加到第五次的时候，希望线程A能够收到线程B的通知，然后B线程执行相关的业务操作

方式一：使用Object类的wait() 和 notify() 方法

• Object类提供了线程间通信的方法：wait()、notify()、notifyAll()，它们是多线程通信的基础，而这种实现方式的思想自然是线程间通信。
  线程A要等待某个条件满足时(list.size()==5)，才执行操作。线程B则向list中添加元素，改变list 的size。

• A,B之间如何通信的呢？也就是说，线程A如何知道 list.size() 已经为5了呢？

  • 这里用到了Object类的 wait() 和 notify() 方法。

  当条件未满足时(list.size() !=5)，线程A调用wait() 放弃CPU，并进入阻塞状态。

  当条件满足时，线程B调用 notify()通知 线程A，所谓通知线程A，就是唤醒线程A，并让它进入可运行状态。

  这种方式的一个好处就是CPU的利用率提高了。

  但是也有一些缺点：比如，线程B先执行，一下子添加了5个元素并调用了notify()发送了通知，而此时线程A还执行；当线程A执行并调用wait()时，那它永远就不可能被唤醒了。因为，线程B已经发了通知了，以后不再发通知了。这说明：通知过早，会打乱程序的执行逻辑。

public class TestSync {public static void main(String[] args) {//定义一个锁对象Object lock = new Object();List<String>  list = new ArrayList<>();// 线程AThread threadA = new Thread(() -> {synchronized (lock) {for (int i = 1; i <= 10; i++) {list.add("abc");System.out.println("线程A添加元素，此时list的size为：" + list.size());try {Thread.sleep(500);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}if (list.size() == 5)lock.notify();//唤醒B线程}}});//线程BThread threadB = new Thread(() -> {while (true) {synchronized (lock) {if (list.size() != 5) {try {lock.wait();} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}}System.out.println("线程B收到通知，开始执行自己的业务...");}}});//需要先启动线程BthreadB.start();try {Thread.sleep(1000);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}//再启动线程AthreadA.start();}
}

方式二：Lock 接口中的 newContition() 方法返回 Condition 对象，Condition 类也可以实现等待/通知模式

public class TestSync {public static void main(String[] args) {ReentrantLock lock = new ReentrantLock();Condition condition = lock.newCondition();List<String> list = new ArrayList<>();//线程AThread threadA = new Thread(() -> {lock.lock();for (int i = 1; i <= 10; i++) {list.add("abc");System.out.println("线程A添加元素，此时list的size为：" + list.size());try {Thread.sleep(500);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}if (list.size() == 5)condition.signal();}lock.unlock();});//线程BThread threadB = new Thread(() -> {lock.lock();if (list.size() != 5) {try {condition.await();} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}}System.out.println("线程B收到通知，开始执行自己的业务...");lock.unlock();});threadB.start();try {Thread.sleep(1000);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}threadA.start();}
}

方法三：使用 volatile 关键字

基于 volatile 关键字来实现线程间相互通信是使用共享内存的思想，大致意思就是多个线程同时监听一个变量，当这个变量发生变化的时候 ，线程能够感知并执行相应的业务。这也是最简单的一种实现方式

public class TestSync {//定义共享变量来实现通信，它需要volatile修饰，否则线程不能及时感知static volatile boolean notice = false;public static void main(String[] args) {List<String>  list = new ArrayList<>();//线程AThread threadA = new Thread(() -> {for (int i = 1; i <= 10; i++) {list.add("abc");System.out.println("线程A添加元素，此时list的size为：" + list.size());try {Thread.sleep(500);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}if (list.size() == 5)notice = true;}});//线程BThread threadB = new Thread(() -> {while (true) {if (notice) {System.out.println("线程B收到通知，开始执行自己的业务...");break;}}});//需要先启动线程BthreadB.start();try {Thread.sleep(1000);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}// 再启动线程AthreadA.start();}
}

方法四：基本 LockSupport 实现线程间的阻塞和唤醒

LockSupport 是一种非常灵活的实现线程间阻塞和唤醒的工具。
使用它不用关注是等待线程先进行还是唤醒线程先运行，但是得知道线程的名字。

public class TestSync {public static void main(String[] args) {List<String> list = new ArrayList<>();//线程Bfinal Thread threadB = new Thread(() -> {if (list.size() != 5) {LockSupport.park();}System.out.println("线程B收到通知，开始执行自己的业务...");});//线程AThread threadA = new Thread(() -> {for (int i = 1; i <= 10; i++) {list.add("abc");System.out.println("线程A添加元素，此时list的size为：" + list.size());try {Thread.sleep(500);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}if (list.size() == 5)LockSupport.unpark(threadB);}});threadA.start();threadB.start();}
}

方法五：使用JUC工具类 CountDownLatch

jdk1.5之后在java.util.concurrent包下提供了很多并发编程相关的工具类，简化了我们的并发编程代码的书写，CountDownLatch基于AQS框架，相当于也是维护了一个线程间共享变量state

public class TestSync {public static void main(String[] args) {CountDownLatch countDownLatch = new CountDownLatch(1);List<String>  list = new ArrayList<>();// 实现线程AThread threadA = new Thread(() -> {for (int i = 1; i <= 10; i++) {list.add("abc");System.out.println("线程A向list中添加一个元素，此时list中的元素个数为：" + list.size());try {Thread.sleep(500);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}if (list.size() == 5)countDownLatch.countDown();}});// 实现线程BThread threadB = new Thread(() -> {while (true) {if (list.size() != 5) {try {countDownLatch.await();} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}}System.out.println("线程B收到通知，开始执行自己的业务...");break;}});//　需要先启动线程BthreadB.start();try {Thread.sleep(1000);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}// 再启动线程AthreadA.start();}
}