面试官：线程是如何通讯的？

作者：王磊

2023-08-03
陕西
本文字数：1862 字
阅读完需：约 6 分钟

线程通信是指多个线程之间通过某种机制进行协调和交互，例如，线程等待和通知机制就是线程通讯的主要手段之一。

在 Java 中，线程等待和通知的实现手段有以下几种方式：

Object 类下的 wait()、notify() 和 notifyAll() 方法；
Condition 类下的 await()、signal() 和 signalAll() 方法；
LockSupport 类下的 park() 和 unpark() 方法。

为什么一个线程等待和通知机制就需要这么多的实现方式呢？别着急，咱们先来看实现，再来说原因。

一、wait/notify/notifyAll

Object 类的方法说明：

wait()：让当前线程处于等待状态，并释放当前拥有的锁；
notify()：随机唤醒等待该锁的其他线程，重新获取锁，并执行后续的流程，只能唤醒一个线程；
notifyAll()：唤醒所有等待该锁的线程（锁只有一把，虽然所有线程被唤醒，但所有线程需要排队执行）。

示例代码如下：

Object lock = new Object();// 创建线程并执行new Thread(() -> {    System.out.println("线程1：开始执行");    synchronized (lock) {        try {            System.out.println("线程1：进入等待");            lock.wait();            System.out.println("线程1：继续执行");            Thread.sleep(3000);        } catch (InterruptedException e) {            throw new RuntimeException(e);        }        System.out.println("线程1：执行完成");    }}).start();
Thread.sleep(1000);synchronized (lock) {    // 唤醒线程    System.out.println("执行 notifyAll()");    lock.notifyAll();}

复制代码

二、await/signal/signalAll

Condition 类的方法说明：

await()：对应 Object 的 wait() 方法，线程等待；
signal()：对应 Object 的 notify() 方法，随机唤醒一个线程；
signalAll()：对应 Object 的 notifyAll() 方法，唤醒所有线程。

示例代码如下：

// 创建 Condition 对象Lock lock = new ReentrantLock();Condition condition = lock.newCondition(); // lock 下可创建多个 Condition// 加锁lock.lock();try {    // 业务方法......    // 1.进入等待状态    condition.await();    // 2.唤醒操作    condition.signal();} catch (InterruptedException e) {    e.printStackTrace();} finally {    lock.unlock();}

复制代码

三、park/unpark

LockSupport 类的方法说明：

LockSupport.park()：休眠当前线程。
LockSupport.unpark(线程对象)：唤醒某一个指定的线程。

PS：LockSupport 无需配锁（synchronized 或 Lock）一起使用。

示例代码如下：

public static void main(String[] args) throws InterruptedException {    Thread t1 = new Thread(() -> {        LockSupport.park();        System.out.println("线程1");    }, "线程1");    t1.start();    Thread t2 = new Thread(() -> {        try {            Thread.sleep(1000);        } catch (InterruptedException e) {            e.printStackTrace();        }        System.out.println("唤醒线程1");        LockSupport.unpark(t1);    }, "线程2");    t2.start();}

复制代码

四、小结

为什么一个线程等待和唤醒的功能需要这么多的实现呢？

LockSupport 存在的必要性：前两种方法 notify 方法以及 signal 方法都是随机唤醒，如果存在多个等待线程的话，可能会唤醒不应该唤醒的线程，因此有 LockSupport 类下的 park 和 unpark 方法指定唤醒线程是非常有必要的。
Condition 存在的必要性：Condition 相比于 Object 类的 wait 和 notify/notifyAll 方法，前者可以创建多个等待集，例如，我们可以创建一个生产者等待唤醒对象，和一个消费者等待唤醒对象，这样我们就能实现生产者只能唤醒消费者，而消费者只能唤醒生产者的业务逻辑了，如下代码所示：

// 创建 Condition 对象private Lock lock = new ReentrantLock();// 生产者的 Condition 对象private Condition producerCondition = lock.newCondition();// 本篇内容出自磊哥《Java面试突击训练营》 VX：GG_Stone// 消费者的 Condition 对象private Condition consumerCondition = lock.newCondition();

复制代码

也就是 Condition 是 Object 等待唤醒模型的升级，Object 类可以实现的功能它都能实现，但 Condition 能实现的功能，Object 却不能实现，这就是 Condition 类存在的必要性。

那问题来了，为什么还有会 Object 的 wait 和 notify 方法呢？因为 Object 类诞生的比较早，也就是说 Condition 和 LockSupport 都是 JDK 后期版本才出现的功能，所以就有了现在这么多线程唤醒和等待的方法了。

发布于: 刚刚阅读数: 3

王磊

关注

公众号：Java中文社群 2018-08-25 加入

公众号：Java中文社群

发布

暂无评论

创作场景

面试官：线程是如何通讯的？

一、wait/notify/notifyAll

二、await/signal/signalAll

三、park/unpark

四、小结

王磊

评论