分享Java并发：线程间的通信

线程间的通信

JVM在运行时会将自己管理的内存区域，划分为不同的数据区，称为运行时数据区。每个线程都有自己私有的内存空间，如下图示：

Java线程按照自己虚拟机栈中的方法代码一步一步的执行下去，在这一过程中不可避免的会使用到线程共享的内存区域堆或方法区。为了防止多个线程在同一时刻访问同一个内存地址，需要互相告知自己的状态以避免资源争夺。

线程的通信方式主要分为三种方式：①共享内存②消息传递③管道流

共享内存：线程之间通过对共享内存的读-写来实现隐式通信。Java中的具体实现是：volatile共享内存。

消息传递：线程之间通过明确的发送消息来实现显示通信。Java中的具体实现是：等待/通知机制（wait/notify），join方法。

管道流：管道输入/输出流。

1、等待/通知机制

其过程是：线程A由于某些原因，自主调用了对象o的wait方法，进入WAITING状态，释放占有的锁并等待通知。而线程B则调用对象o的notify方法或notifyall方法进行通知，线程A会收到通知，并从wait方法中返回，继续执行后面的代码。

可以发现，线程A和线程B就是通过对象o的wait方法和notify方法来发送消息，进行通信。

wait方法和notify方法是Object类的方法，而Object类是所有类的父类，因此所有对象都实现了Object类的方法。即所有的对象都具有wait方法和notify方法。

由于线程的等待/通知机制需要借助共享对象，所以在调用wait方法前，线程必须先获得该对象的锁，即只能在同步方法或同步块（synchronized代码块）中调用wait方法，在调用wait方法后，线程释放锁。

同样的notify方法在调用前也需要获得对象的锁，即也只能在同步方法或同步块中调用notify方法。若有多个线程在等待，则线程调度器会随机挑选一个线程来通知。需要注意的是，被通知的线程并不会在得到通知后就马上从wait方法返回，而是需要等待获得对象的锁后才能从wait方法返回。而调用了notify方法的线程也并不会在调用时就马上释放对象的锁，而是在执行完同步方法或同步块（synchronized代码块）后，才释放对象的锁。因此，被通知的线程要等调用了notify的线程释放锁后，才能从wait方法中返回。

综上所述，等待/通知机制的经典范式如下：

/**
 * 等待线程（调用wait方法的线程）
 */
synchronized(共享对象){ //同步代码块，进入条件是获得锁
    while(判断条件){ //进行wait线程任务的条件不满足时进入
        共享对象.wait()
    }
    线程任务代码
}
 
/**
 * 通知线程（调用notify方法的线程）
 */
synchronized(共享对象){ //同步代码块，进入条件是获得锁
    线程任务代码
    改变wait线程任务的条件
    共享对象.notify()
}

根据以上范式，有代码如下：

public class WaitNotify {
    static boolean flag = true; //等待线程继续执行往下执行的条件
    static Object lock = new Object(); //上锁的对象
 
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {