上节介绍了多线程之间竞争访问同一个资源的问题及解决方案synchronized,我们提到,多线程之间除了竞争,还经常需要相互协作,本节就来介绍Java中多线程协作的基本机制wait/notify。
都有哪些场景需要协作?wait/notify是什么?如何使用?实现原理是什么?协作的核心是什么?如何实现各种典型的协作场景?由于内容较多,我们分为上下两节来介绍。
我们先来看看都有哪些协作的场景。
协作的场景
多线程之间需要协作的场景有很多,比如说:
生产者/消费者协作模式:这是一种常见的协作模式,生产者线程和消费者线程通过共享队列进行协作,生产者将数据或任务放到队列上,而消费者从队列上取数据或任务,如果队列长度有限,在队列满的时候,生产者需要等待,而在队列为空的时候,消费者需要等待。
同时开始:类似运动员比赛,在听到比赛开始枪响后同时开始,在一些程序,尤其是模拟仿真程序中,要求多个线程能同时开始。
等待结束:主从协作模式也是一种常见的协作模式,主线程将任务分解为若干个子任务,为每个子任务创建一个线程,主线程在继续执行其他任务之前需要等待每个子任务执行完毕。
异步结果:在主从协作模式中,主线程手工创建子线程的写法往往比较麻烦,一种常见的模式是将子线程的管理封装为异步调用,异步调用马上返回,但返回的不是最终的结果,而是一个一般称为Promise或Future的对象,通过它可以在随后获得最终的结果。
集合点:类似于学校或公司组团旅游,在旅游过程中有若干集合点,比如出发集合点,每个人从不同地方来到集合点,所有人到齐后进行下一项活动,在一些程序,比如并行迭代计算中,每个线程负责一部分计算,然后在集合点等待其他线程完成,所有线程到齐后,交换数据和计

