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Java線(xiàn)程中的關(guān)鍵字和方法示例詳解

更新時(shí)間：2022年03月02日 10:38:34 作者：/少司命

這篇文章主要介紹了Java有關(guān)線(xiàn)程中的關(guān)鍵字和方法,本文通過(guò)示例代碼給大家介紹的非常詳細(xì)，對(duì)大家的學(xué)習(xí)或工作具有一定的參考借鑒價(jià)值，需要的朋友可以參考下

一、volatile關(guān)鍵字

1，volatile 能保證內(nèi)存可見(jiàn)性

代碼在寫(xiě)入 volatile 修飾的變量的時(shí)候

        改變線(xiàn)程工作內(nèi)存中volatile變量副本的值

        將改變后的副本的值從工作內(nèi)存刷新到主內(nèi)存

代碼在讀取 volatile 修飾的變量的時(shí)候

        從主內(nèi)存中讀取volatile變量的最新值到線(xiàn)程的工作內(nèi)存中

        從工作內(nèi)存中讀取volatile變量的副本

 static class Counter{
        public int flag = 0;
    }
    
    public static void main(String[] args) {
        Counter counter = new Counter();
        Thread t1 = new Thread(){
            @Override
            public void run() {
                while (counter.flag == 0){
 
                }
                System.out.println("循環(huán)結(jié)束");
            }
        };
        t1.start();
        Thread t2 = new Thread(){
                Scanner scanner = new Scanner(System.in);
                System.out.println("請(qǐng)輸入一個(gè)整數(shù)：");
                counter.flag = scanner.nextInt();
        t2.start();

預(yù)期的結(jié)果是：

線(xiàn)程1會(huì)先進(jìn)入循環(huán)狀態(tài)，線(xiàn)程2讀取一個(gè)用戶(hù)輸入的整數(shù)。隨著用戶(hù)的輸入一個(gè)非0的整數(shù)之后，線(xiàn)程1就會(huì)終止。

實(shí)際效果：

線(xiàn)程2輸入完畢后，線(xiàn)程1循環(huán)并未結(jié)束

2，編譯器優(yōu)化問(wèn)題

線(xiàn)程1的核心代碼中，循環(huán)其實(shí)啥也沒(méi)干，反復(fù)快速的執(zhí)行循環(huán)條件中的比較操作。

先從內(nèi)存中讀取flag的值到CPU中

在CPU中比較這個(gè)值和0的關(guān)系

編譯器判定這個(gè)邏輯中循環(huán)沒(méi)有干啥事，只是頻繁的讀取內(nèi)存而已，于是編譯器就把讀內(nèi)存的操作優(yōu)化了，第一次把內(nèi)存中的數(shù)據(jù)督讀到CPU之后，后序的內(nèi)存并不是真正的從內(nèi)存中讀，而是直接從剛在的CPU中讀數(shù)據(jù)

編譯器認(rèn)為flag沒(méi)有改動(dòng)，其實(shí)只是在當(dāng)前線(xiàn)程中沒(méi)有改動(dòng)，編譯器就不能感知到其他的線(xiàn)程對(duì)flag進(jìn)行了修改

static class Counter{
        public  volatile  int flag = 0;
    }
 
    public static void main(String[] args) {
        Counter counter = new Counter();
        Thread t1 = new Thread(){
            @Override
            public void run() {
                while (counter.flag == 0){
                }
                System.out.println("循環(huán)結(jié)束");
            }
        };
        t1.start();
        Thread t2 = new Thread(){
                Scanner scanner = new Scanner(System.in);
                System.out.println("請(qǐng)輸入一個(gè)整數(shù)：");
                counter.flag = scanner.nextInt();
        t2.start();

加了volatile之后，對(duì)這個(gè)內(nèi)存的讀取操作肯定是從內(nèi)存中來(lái)讀

不加volatile的時(shí)候，讀取操作可能不是從內(nèi)存中讀取，從CPU上讀取舊值，這都是不確定的

volatile 和 synchronized 有著本質(zhì)的區(qū)別.

synchronized 能夠保證原子性, volatile 保證的是內(nèi)存可見(jiàn)性

synchronized 既能保證原子性, 也能保證內(nèi)存可見(jiàn)性.

二、wait 和 notify

由于線(xiàn)程之間是搶占式執(zhí)行的, 因此線(xiàn)程之間執(zhí)行的先后順序難以預(yù)知. 但是實(shí)際開(kāi)發(fā)中有時(shí)候我們希望合理的協(xié)調(diào)多個(gè)線(xiàn)程之間的執(zhí)行先后順序

1，wait()方法

wait 做的事情:

使當(dāng)前執(zhí)行代碼的線(xiàn)程進(jìn)行等待. (把線(xiàn)程放到等待隊(duì)列中)

釋放當(dāng)前的鎖

滿(mǎn)足一定條件時(shí)被喚醒, 重新嘗試獲取這個(gè)鎖.

wait 要搭配 synchronized 來(lái)使用. 脫離 synchronized 使用 wait 會(huì)直接拋出異常.

wait 結(jié)束等待的條件:

其他線(xiàn)程調(diào)用該對(duì)象的 notify 方法.

wait 等待時(shí)間超時(shí) (wait 方法提供一個(gè)帶有 timeout 參數(shù)的版本, 來(lái)指定等待時(shí)間).

其他線(xiàn)程調(diào)用該等待線(xiàn)程的 interrupted 方法, 導(dǎo)致 wait 拋出 InterruptedException 異常.

public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        Object object = new Object();
        synchronized (object){
            System.out.println("等待前");
            object.wait();
            System.out.println("等待后");
        }
    }

就相當(dāng)于一個(gè)人去ATM上取錢(qián)，發(fā)現(xiàn)ATM中沒(méi)錢(qián)，然后阻塞等待（不參與后續(xù)鎖的競(jìng)爭(zhēng)）——wait

等到銀行的工作人員來(lái)送錢(qián)，你可以取錢(qián)了——notify

2，notify()方法

notify 方法是喚醒等待的線(xiàn)程.

        方法notify()也要在同步方法或同步塊中調(diào)用，該方法是用來(lái)通知那些可能等待該對(duì)象的對(duì)象鎖的其它線(xiàn)程，對(duì)其發(fā)出通知notify，并使它們重新獲取該對(duì)象的對(duì)象鎖。

        如果有多個(gè)線(xiàn)程等待，則有線(xiàn)程調(diào)度器隨機(jī)挑選出一個(gè)呈 wait 狀態(tài)的線(xiàn)程。(并沒(méi)有 "先來(lái)后到")

        在notify()方法后，當(dāng)前線(xiàn)程不會(huì)馬上釋放該對(duì)象鎖，要等到執(zhí)行notify()方法的線(xiàn)程將程序執(zhí)行完，也就是退出同步代碼塊之后才會(huì)釋放對(duì)象鎖。

 public static void main(String[] args) {
        Object locker = new Object();
 
        Thread t1 = new Thread(){
            @Override
            public void run() {
                synchronized (locker){
                    while (true){
                        System.out.println("wait開(kāi)始");
                        try {
                            locker.wait();
                        } catch (InterruptedException e) {
                            e.printStackTrace();
                        }
                        System.out.println("wait結(jié)束");
                    }
                }
            }
        };
        t1.start();
        Thread t2 = new Thread(){
                Scanner scanner = new Scanner(System.in);
                System.out.println("輸入一個(gè)整數(shù)，繼續(xù)執(zhí)行");
                int num = scanner.nextInt();
                    System.out.println("notify開(kāi)始");
                    locker.notify();
                    System.out.println("notify結(jié)束");
        t2.start();
    }