多线程基础知识-
线程同步需要注意什么
，线程同步是一种机制，用于确保多个线程在访问共享资源时的安全性。在进行线程同步时，需要注意以下几点：
-
互斥性：确保同一时间只有一个线程可以访问共享资源。可以使用synchronized关键字来实现互斥锁。
-
可见性：确保一个线程对共享变量的修改对其他线程可见。可以使用volatile关键字来实现可见性。
-
有序性：确保线程按照一定的顺序执行共享资源的操作。可以使用synchronized关键字或者Lock接口的相关方法来实现有序性。
-
线程安全性：确保多个线程同时访问共享资源时，不会出现数据的不一致或者错误。可以使用同步块或者同步方法来保证线程安全性。
-
死锁：避免在多个线程之间形成循环等待资源的局面，导致线程无法继续执行。可以使用避免死锁的算法和机制来解决死锁问题。
需要注意的是，虽然线程同步可以确保共享资源的安全性，但是过度使用线程同步可能会导致性能问题或者死锁问题。
线程 wait()方法使用有什么前提
在Java中，线程的wait()方法用于将一个线程设置为等待状态，直到其他线程调用了notify()或notifyAll()方法来唤醒它。为了正确使用wait()方法，需要满足以下前提条件：
-
wait()方法必须在synchronized代码块或synchronized方法中调用。这是因为wait()方法会释放当前线程持有的锁，并进入等待状态，等待其他线程调用notify()或notifyAll()方法来唤醒它。如果没有在synchronized代码块或synchronized方法中调用wait()方法，会抛出IllegalMonitorStateException异常。
-
wait()方法必须在循环中调用。由于线程可能在被唤醒后重新进入竞争状态，因此在wait()方法调用后，应该在循环中重新检查等待条件。
-
wait()方法应该始终与条件判断一起使用。在调用wait()方法前，应该先判断等待条件是否满足，如果不满足则继续等待，直到条件满足后再调用wait()方法。
使用wait()方法的前提条件是在synchronized代码块或synchronized方法中调用，并且在循环中检查等待条件。这样可以保证线程在等待和被唤醒时的正确行为。
线程之间如何传递数据
在Java中，线程之间可以通过共享的变量来传递数据。可以使用以下几种方式来实现线程之间的数据传递：
- 使用共享变量：多个线程共享一个变量，可以通过对该变量的读写操作进行数据传递。
class MyThread extends Thread {private int shareData;public void run() {// 线程逻辑代码// 通过对shareData进行读写操作传递数据shareData = 10;}
}public class Main {public static void main(String[] args) {MyThread thread = new MyThread();thread.start();// 等待线程执行完毕thread.join();// 获取线程传递的数据int data = thread.shareData;System.out.println(data);}
}
- 使用共享对象：多个线程共享同一个对象，可以通过该对象的方法来进行数据传递。
class SharedObject {private int data;public synchronized void setData(int data) {this.data = data;}public synchronized int getData() {return data;}
}class MyThread extends Thread {private SharedObject sharedObject;public MyThread(SharedObject sharedObject) {this.sharedObject = sharedObject;}public void run() {// 线程逻辑代码// 通过调用共享对象的方法进行数据传递sharedObject.setData(10);}
}public class Main {public static void main(String[] args) {SharedObject sharedObject = new SharedObject();MyThread thread = new MyThread(sharedObject);thread.start();// 等待线程执行完毕thread.join();// 获取线程传递的数据int data = sharedObject.getData();System.out.println(data);}
}
- 使用线程池和Future对象：线程池可以提交任务并返回一个Future对象，通过该对象可以获取任务的执行结果。
import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;
import java.util.concurrent.Future;class MyCallable implements Callable<Integer> {public Integer call() {// 任务逻辑代码return 10;}
}public class Main {public static void main(String[] args) throws ExecutionException, InterruptedException {ExecutorService executorService = Executors.newFixedThreadPool(1);Future<Integer> future = executorService.submit(new MyCallable());// 等待任务执行完毕并获取结果int data = future.get();System.out.println(data);executorService.shutdown();}
}
几个常用的 Lock 接口实现锁
Java中常用的Lock接口的实现类有以下几个：
- ReentrantLock：可重入锁，是Lock接口的主要实现类之一。它提供了与synchronized关键字类似的功能，但更加灵活和可扩展。
- ReadWriteLock：读写锁，也是Lock接口的实现类之一。它允许多个线程同时读取数据，但只允许一个线程写入数据。
- ReentrantReadWriteLock：可重入读写锁，是ReadWriteLock接口的实现类。它提供了可重入的读写锁功能，允许多个线程同时读取数据，但只允许一个线程写入数据。
以下是各个锁的代码示例：
- ReentrantLock：
import java.util.concurrent.locks.Lock;
import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock;public class ReentrantLockExample {private Lock lock = new ReentrantLock();public void doSomething() {lock.lock();try {// 临界区代码} finally {lock.unlock();}}
}
- ReadWriteLock：
import java.util.concurrent.locks.ReadWriteLock;
import java.util.concurrent.locks.ReentrantReadWriteLock;public class ReadWriteLockExample {private ReadWriteLock lock = new ReentrantReadWriteLock();public void readData() {lock.readLock().lock();try {// 读取数据} finally {lock.readLock().unlock();}}public void writeData() {lock.writeLock().lock();try {// 写入数据} finally {lock.writeLock().unlock();}}
}
- ReentrantReadWriteLock：
import java.util.concurrent.locks.ReadWriteLock;
import java.util.concurrent.locks.ReentrantReadWriteLock;public class ReentrantReadWriteLockExample {private ReadWriteLock lock = new ReentrantReadWriteLock();public void readData() {lock.readLock().lock();try {// 读取数据} finally {lock.readLock().unlock();}}public void writeData() {lock.writeLock().lock();try {// 写入数据} finally {lock.writeLock().unlock();}}
}
总结
多线程中的wait()方法是Object类中的方法，用于线程间的通信，它会使当前线程进入等待状态，直到其他线程调用notify()或者notifyAll()方法将其唤醒。
wait()方法的总结如下：
-
wait()方法必须在同步方法或同步代码块中被调用，否则会抛出IllegalMonitorStateException异常。
-
在调用wait()方法后，线程会释放锁，进入等待状态，直到其他线程通过notify()或者notifyAll()方法唤醒它。
-
被唤醒的线程会重新竞争锁，一旦获得锁，就会从wait()方法返回继续执行。
-
wait()方法可以被中断，如果线程在等待过程中被中断，会抛出InterruptedException异常。
-
wait()方法还可以使用带有超时时间的版本，例如wait(long timeout)，表示等待一定的时间后自动唤醒。
-
wait()方法应该始终在循环中使用，以防止虚假唤醒。
-
wait()方法的使用场景可以是线程间的协作，例如生产者-消费者模式，一个线程负责生产数据，另一个线程负责消费数据，当生产者线程没有数据可供消费时，调用wait()方法等待消费者线程的唤醒。