高级应用 java多线程设计模式详解之二

王朝java/jsp·作者佚名  2008-05-31
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wait()/notify()

通常,多线程之间需要协调工作。例如,浏览器的一个显示图片的线程displayThread想要执行显示图片的任务,必须等待下载线程downloadThread将该图片下载完毕。假如图片还没有下载完,displayThread可以暂停,当downloadThread完成了任务后,再通知displayThread“图片预备完毕,可以显示了”,这时,displayThread继续执行。

以上逻辑简单的说就是:假如条件不满足,则等待。当条件满足时,等待该条件的线程将被唤醒。在Java中,这个机制的实现依靠于wait/notify。等待机制与锁机制是密切关联的。例如:

synchronized(obj) {

while(!condition) {

obj.wait();

}

obj.doSomething();

}

当线程A获得了obj锁后,发现条件condition不满足,无法继续下一处理,于是线程A就wait()。

在另一线程B中,假如B更改了某些条件,使得线程A的condition条件满足了,就可以唤醒线程A:

synchronized(obj) {

condition = true;

obj.notify();

}

需要注重的概念是:

# 调用obj的wait(), notify()方法前,必须获得obj锁,也就是必须写在synchronized(obj) {...} 代码段内。

# 调用obj.wait()后,线程A就释放了obj的锁,否则线程B无法获得obj锁,也就无法在synchronized(obj) {...} 代码段内唤醒A。

# 当obj.wait()方法返回后,线程A需要再次获得obj锁,才能继续执行。

# 假如A1,A2,A3都在obj.wait(),则B调用obj.notify()只能唤醒A1,A2,A3中的一个(具体哪一个由JVM决定)。

# obj.notifyAll()则能全部唤醒A1,A2,A3,但是要继续执行obj.wait()的下一条语句,必须获得obj锁,因此,A1,A2,A3只有一个有机会获得锁继续执行,例如A1,其余的需要等待A1释放obj锁之后才能继续执行。

# 当B调用obj.notify/notifyAll的时候,B正持有obj锁,因此,A1,A2,A3虽被唤醒,但是仍无法获得obj锁。直到B退出synchronized块,释放obj锁后,A1,A2,A3中的一个才有机会获得锁继续执行。

wait()/sleep()的区别

前面讲了wait/notify机制,Thread还有一个sleep()静态方法,它也能使线程暂停一段时间。sleep与wait的不同点是:sleep并不释放锁,并且sleep的暂停和wait暂停是不一样的。obj.wait会使线程进入obj对象的等待集合中并等待唤醒。

但是wait()和sleep()都可以通过interrupt()方法打断线程的暂停状态,从而使线程马上抛出InterruptedException。

假如线程A希望立即结束线程B,则可以对线程B对应的Thread实例调用interrupt方法。假如此刻线程B正在wait/sleep/join,则线程B会马上抛出InterruptedException,在catch() {} 中直接return即可安全地结束线程。

需要注重的是,InterruptedException是线程自己从内部抛出的,并不是interrupt()方法抛出的。对某一线程调用interrupt()时,假如该线程正在执行普通的代码,那么该线程根本就不会抛出InterruptedException。但是,一旦该线程进入到wait()/sleep()/join()后,就会马上抛出InterruptedException。

GuardedSuspention

GuardedSuspention模式主要思想是:

当条件不满足时,线程等待,直到条件满足时,等待该条件的线程被唤醒。

我们设计一个客户端线程和一个服务器线程,客户端线程不断发送请求给服务器线程,服务器线程不断处理请求。当请求队列为空时,服务器线程就必须等待,直到客户端发送了请求。

先定义一个请求队列:Queue

package com.crackj2ee.thread;

import java.util.*;

public class Queue {

private List queue = new LinkedList();

public synchronized Request getRequest() {

while(queue.size()==0) {

try {

this.wait();

}

catch(InterruptedException ie) {

return null;

}

}

return (Request)queue.remove(0);

}

public synchronized void putRequest(Request request) {

queue.add(request);

this.notifyAll();

}

}

蓝色部分就是服务器线程的等待条件,而客户端线程在放入了一个request后,就使服务器线程等待条件满足,于是唤醒服务器线程。

 
 
 
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