java多线程中用到的方法详细解析

Posted 2022-01-12 codebj

在多线程学习的过程中涉及的方法和接口特别多，本文就详细讲解下经常使用方法的作用和使用场景。

1.sleep()方法。

     当线程对象调用sleep(time)方法后，当前线程会等待指定的时间（time），并让出cpu执行权，但是它的监控状态依然当前对象的保持者（不会释放对象锁），当指定的时间到了又会自动恢复运行状态。

2.wait()和notify()/notifyAll()方法。

    wait()和notify()、notifyAll()方法的调用都必须在synchronized修饰的方法或者代码块中调用，使用过程中必须获得对象锁，否则会抛出java.lang.IllegalMonitorStateException的异常。

    执行wait()方法，会使当前线程的状态变为阻塞状态并交出对象锁。

    执行notify()方法，会随机挑选一个当前对象阻塞队列中的线程并将状态变为就绪状态。

    执行notifyAll()方法，会将当前对象阻塞队列中的所有线程的状态变为就绪状态。

    wait()和notify()、notifyAll()为什么都是Object类中的方法。因为synchronized中的这把锁可以是任意对象，所以任意对象都可以调用wait()和notify()；所以wait和notify属于Object。

   专业说：因为这些方法在操作同步线程时，都必须要标识它们操作线程的锁，只有同一个锁上的被等待线程，可以被同一个锁上的notify唤醒，不可以对不同锁中的线程进行唤醒。

 

   也就是说，等待和唤醒必须是同一个锁。而锁可以是任意对象，所以可以被任意对象调用的方法是定义在object类中。

 

3.join()方法。

　在A线程中调用了B线程的join()方法时，表示只有当B线程执行完毕时，A线程才能继续执行。并且join()方法是会释放锁的，因为底层使用 wait() 方法来实现的。

4.yield()方法。

   yield()让当前正在运行的线程回到可运行状态，以允许具有相同优先级的其他线程获得运行的机会。（不会释放锁）

   因此，使用yield()的目的是让具有相同优先级的线程之间能够适当的轮换执行。但是，实际中无法保证yield()达到让步的目的，因为，让步的线程可能被线程调度程序再次选中。

4.interrupt()和isInterrupted()/interrupted()方法。

  thread.interrupt(),当thread对象变为中断状态，interrupt()并不能中断在运行中的线程，它只能改变中断状态而已。

  thread.interrupted(),判断当前线程对象的状态是否为中断状态，内部实现是调用的当前线程的isInterrupted()，并且会重置当前线程的中断状态。

  thread.isInterrupted(),判断当前线程对象的状态是否为中断状态，不会重置当前线程的中断状态。

5.CountDownLatch类。

CountDownLatch是一个同步工具类，它允许一个或多个线程一直等待，直到其他线程的操作执行完后再执行。

 

1 CountDownLatch countDownLatch=new CountDownLatch(5);//CountDownLatch初始化等待5个线程,等待5个线程执行完主线程再执行。
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3           countDownLatch.await();//主线程阻塞
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5           countDownLatch.await(1000, TimeUnit.SECONDS);//主线程阻塞,超时后count还没有为0的话，主线程执行。
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7           countDownLatch.countDown();//将count值减1，当count值为0后，主线程执行。

 

使用场景：

①某一线程在开始运行前等待n个线程执行完毕。将 CountDownLatch 的计数器初始化为n ：new CountDownLatch(n) ，每当一个任务线程执行完毕，就将计数器减1 countdownlatch.countDown()，当计数器的值变为0时，在CountDownLatch上 await()的线程就会被唤醒。一个典型应用场景就是启动一个服务时，主线程需要等待多个组件加载完毕，之后再继续执行。

②实现多个线程开始执行任务的最大并行性。注意是并行性，不是并发，强调的是多个线程在某一时刻同时开始执行。类似于赛跑，将多个线程放到起点，等待发令枪响，然后同时开跑。做法是初始化一个共享的 CountDownLatch 对象，将其计数器初始化为 1 ：new CountDownLatch(1) ，多个线程在开始执行任务前首先 coundownlatch.await()，当主线程调用 countDown() 时，计数器变为0，多个线程同时被唤醒。

③死锁检测：一个非常方便的使用场景是，你可以使用n个线程访问共享资源，在每次测试阶段的线程数目是不同的，并尝试产生死锁。

 

6.LockSupport类。

　　LockSupport可以起到和wait()一样的作用。在没有LockSupport之前，线程的挂起和唤醒咱们都是通过Object的wait和notify/notifyAll方法实现。

public class TestObjWait 

    public static void main(String[] args)throws Exception 
        Thread A = new Thread(new Runnable() 
            @Override
            public void run() 
                int sum = 0;
                for(int i=0;i<10;i++)
                    sum+=i;
                
                LockSupport.park();//阻塞线程
                System.out.println(sum);
            
        );
        A.start();
        //睡眠一秒钟，保证线程A已经计算完成，阻塞在wait方法
        Thread.sleep(1000);
        LockSupport.unpark(A);//唤醒阻塞线程
    

 

总结一下，LockSupport比Object的wait/notify有两大优势：

①LockSupport不需要在同步代码块里 。所以线程间也不需要维护一个共享的同步对象了，实现了线程间的解耦。

②unpark函数可以先于park调用，所以不需要担心线程间的执行的先后顺序。