多线程中的"断点"续传《notify()和wait()》
眼下在做一个项目。关于软件管理与下载的，预计项目提交日期定在6月9号。项目做了有20天了，可是在一个功能上卡住了。在这个项目中有一个功能————APK的下载须要实现。
相信大家都玩过非常多关于下载APK的软件，在这个下载功能上，应该可以清楚的知道有：断点续传；也就是当你点击下载之后的下载过程中，可以点击暂停来暂时控制此时要不要继续下载。当点击继续下载的时候。这个软件会接着暂停之前的进度继续下载。
因为第一次接触这样的功能的实现。在网络上搜索到的都是使用Sqlite来记录下载的进度，然后通过sqlite所记录的下载进度控制。读了三天时间。没有什么进展。别人写的代码充斥着各种的嵌套、包装。看得我晕头转向。最后决定。还是靠自己写吧。
最后突然想到我能够使用：wait 和 notify(notifyall) 来控制。
然后。思路瞬间清晰了非常多。当然，这个东西我不经常使用。不是非常熟。
只是没关系。有网络嘛，自学一下就OK了
首先介绍一下wait 和 notify(notifyall)的规范说明及用法：
wait()、notify()、notifyAll()是三个定义在Object类里的方法，能够用来控制线程的状态。这三个方法终于调用的都是jvm级的native方法，随着jvm执行平台的不同可能有些许差异。
1.假设对象调用了wait方法就会使持有该对象的线程把该对象的控制权交出去。然后处于等待状态。
2.假设对象调用了notify方法就会通知某个正在等待这个对象的控制权的线程能够继续执行。
3.假设对象调用了notifyAll方法就会通知全部等待这个对象控制权的线程继续执行。
当中wait方法有三个重载的方法：<wait 方法通过參数能够指定等待的时长。
假设没有指定參数。默认一直等待直到被通知。
>
wait()、wait(long)、wait(long,int)
下面是一个演示代码，以最简洁的方式说明复杂的问题：
NotifyThread是用来模拟3秒钟后通知其它等待状态的线程的线程类；
WaitThread是用来模拟等待的线程类；
等待的中间对象是flag。一个String对象；
main方法中同一时候启动一个Notify线程和三个wait线程；
public class NotifyTest {
private String flag = "true";
class NotifyThread extends Thread{
public NotifyThread(String name) {
super(name);
}
public void run() {
try {
sleep(3000);//推迟3秒钟通知
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
flag = "false";
flag.notify();
}
};
class WaitThread extends Thread {
public WaitThread(String name) {
super(name);
}
public void run() {
while (flag!="false") {
System.out.println(getName() + " begin waiting!");
long waitTime = System.currentTimeMillis();
try {
flag.wait();
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
waitTime = System.currentTimeMillis() - waitTime;
System.out.println("wait time :"+waitTime);
}
System.out.println(getName() + " end waiting!");
}
}
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
System.out.println("Main Thread Run!");
NotifyTest test = new NotifyTest();
NotifyThread notifyThread =test.new NotifyThread("notify01");
WaitThread waitThread01 = test.new WaitThread("waiter01");
WaitThread waitThread02 = test.new WaitThread("waiter02");
WaitThread waitThread03 = test.new WaitThread("waiter03");
notifyThread.start();
waitThread01.start();
waitThread02.start();
waitThread03.start();
}
}假设你拿这段程序去执行下的话， 会发现根本执行不了，它会报以下的错误：java.lang.IllegalMonitorStateException:object not locked by thread before notify()
首先，这儿要很注意的几个事实是：
- 不论什么一个时刻，对象的控制权（monitor）仅仅能被一个线程拥有。
- 不管是执行对象的wait、notify还是notifyAll方法，必须保证当前执行的线程取得了该对象的控制权（monitor）
- 假设在没有控制权的线程里执行对象的以上三种方法，就会报java.lang.IllegalMonitorStateException异常。
- JVM基于多线程，默认情况下不能保证执行时线程的时序性
基于以上几点事实，我们须要确保让线程拥有对象的控制权。也就是说在waitThread中运行wait方法时，要保证waitThread对flag有控制权；在notifyThread中运行notify方法时。要保证notifyThread对flag有控制权。
线程取得控制权的方法有三：
- 运行对象的某个同步实例方法。
- 运行对象相应类的同步静态方法。
- 运行对该对象加同步锁的同步块。
synchronized (flag) {
flag = "false";
flag.notify();
}synchronized (flag) {
while (flag!="false") {
System.out.println(getName() + " begin waiting!");
long waitTime = System.currentTimeMillis();
try {
flag.wait();
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
waitTime = System.currentTimeMillis() - waitTime;
System.out.println("wait time :"+waitTime);
}
System.out.println(getName() + " end waiting!");
}问题攻克了吗？当然没有。
好像执行还是报错java.lang.IllegalMonitorStateException。
怎么办？
这时的异常是因为在针对flag对象同步块中。更改了flag对象的状态所导致的。
例如以下：
flag = "false"; flag != "false"; flag.notify();
对在同步块中对flag进行了赋值操作。使得flag引用的对象改变。这时候再调用notify方法时，由于没有控制权所以抛出异常。
我们能够改进一下，将flag改成一个数组，然后更改它的属性不会影响到flag的引用。
我们这里改成数组来试试。也能够达到相同的效果：
private String flag[] = {"true"}; synchronized (flag) {
flag[0] = "false";
flag.notify();
}synchronized (flag) {
while (flag[0]!="false") {
System.out.println(getName() + " begin waiting!");
long waitTime = System.currentTimeMillis();
try {
flag.wait();
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}这时候再执行，不再报异常，可是线程没有结束是吧。没错。还有线程阻塞，处于wait状态。
原因非常easy。我们有三个wait线程，仅仅有一个notify线程，notify线程执行notify方法的时候，是随机通知一个正在等待的线程。所以。如今应该还有两个线程在waiting。
我们仅仅须要将NotifyThread线程类中的flag.notify()方法改成notifyAll()就能够了。
notifyAll方法会通知全部正在等待对象控制权的线程。
终于完毕版例如以下：
public class NotifyTest {
private String flag[] = { "true" };
class NotifyThread extends Thread {
public NotifyThread(String name) {
super(name);
}
public void run() {
try {
sleep(3000);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
synchronized (flag) {
flag[0] = "false";
flag.notifyAll();
}
}
};
class WaitThread extends Thread {
public WaitThread(String name) {
super(name);
}
public void run() {
synchronized (flag) {
while (flag[0] != "false") {
System.out.println(getName() + " begin waiting!");
long waitTime = System.currentTimeMillis();
try {
flag.wait();
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
waitTime = System.currentTimeMillis() - waitTime;
System.out.println("wait time :" + waitTime);
}
System.out.println(getName() + " end waiting!");
}
}
}
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
System.out.println("Main Thread Run!");
NotifyTest test = new NotifyTest();
NotifyThread notifyThread = test.new NotifyThread("notify01");
WaitThread waitThread01 = test.new WaitThread("waiter01");
WaitThread waitThread02 = test.new WaitThread("waiter02");
WaitThread waitThread03 = test.new WaitThread("waiter03");
notifyThread.start();
waitThread01.start();
waitThread02.start();
waitThread03.start();
}
}事实上通过上面的就行学会怎么使用wait和notigy(notifyall)了，由于它的使用上就这么多。应用在断点续传上已经可以解决这个问题了。
最后的最后来看看我的部分代码通过notify()和wait()实现断点续传：
/**
* DownloadTaskAsnc extends AsyncTask<String, Integer, LoadInfobean>
* 该线程类是完毕对 DownFileTask extends AsyncTask<String, Integer, String> 线程类的调用。
* 这个类在对下载调用之前推断。假设处于暂停状态则激活使其继续下载
*/
@Override
protected void onPostExecute(LoadInfobean loadInfobean) {
// TODO Auto-generated method stub
super.onPostExecute(loadInfobean);
// if(DownFileTask.stateDownload==DownFileTask.DOWNLOADING) return ;
// DownFileTask.stateDownload=DownFileTask.DOWNLOADING;
/**
*当下载文件的线程处于等待状态时。激活线程使其继续下载文件
* 看看notify()的使用就会懂得怎么用了。呵呵...
*/
synchronized (DownFileTask.DOWNLOAD_PAUSE) {
if(DownFileTask.stateDownload==DownFileTask.DOWNLOAD_PAUSE){
DownFileTask.stateDownload=DownFileTask.DOWNLOADING;
DownFileTask.DOWNLOAD_PAUSE.notifyAll();
return;
}
}
downFileTask.execute(url);
showProgress(loadInfobean,vi);
}
/**
* DownFileTask extends AsyncTask<String, Integer, String>
*
* 定义了属性： public static final String DOWNLOAD_INIT = "1",DOWNLOADING =
* "2",DOWNLOAD_PAUSE = "3"; public static String stateDownload =
* DOWNLOAD_INIT;
*
*/
@SuppressWarnings("resource")
@Override
protected String doInBackground(String... params) {
url = params[0];
if (!checkWorkNet(context)) {
Toast.makeText(context, "无网络连接", Toast.LENGTH_SHORT).show();
return "无网络联接";
}
if (!TextUtils.isEmpty(url)) {
URLConnection connection = null;
InputStream inputStream = null;
RandomAccessFile randomAccessFile = null;
try {
URL myUrl = new URL(url);
connection = myUrl.openConnection();
connection.setConnectTimeout(5 * 1000);
// 设置范围，格式为Range：bytes x-y;
int startPos = downloadBeans.get(0).getStartPos();
int endPos = downloadBeans.get(0).getEndPos();
connection.setRequestProperty("Range", "bytes="
+ (startPos + completeSize) + "-" + endPos);
connection.connect();
inputStream = connection.getInputStream();
fileSize = connection.getContentLength();
Log.d("vv", "downfiletask中的filezise==" + fileSize);
if (fileSize <= 0)
return "文件为空";
else {
downloadFileBean.setFileName(fileName);
downloadFileBean.setFileSize(fileSize);
downloadFileBean.setDownLoadAddress(url);
downloadFileBean.setDownloadState("下载");
randomAccessFile = new RandomAccessFile(localfilePath, "rw");
randomAccessFile.seek(startPos + completeSize);
// 存储文件缓存
byte buf[] = new byte[2 * 1024];
int length = 0;
while ((length = inputStream.read(buf)) != -1) {
// if (isDown) {
// outputStream.write(buf, 0, length);
randomAccessFile.write(buf, 0, length);
completeSize += length;
// 实时更新数据库下载信息
DataDbHelper.getInstance(context).updataInfos(threadId,
completeSize, url);
Log.d("vv", "读写数据while (completeSize)==" + completeSize);
// 原稿的进度保存
downloadFileBean.setDownloadSize(completeSize);
fileMap.put(fileName, downloadFileBean);
//通过wait()使下载文件的线程处于等待的状态
synchronized (DOWNLOAD_PAUSE) {
if (stateDownload == DOWNLOAD_PAUSE) {
DOWNLOAD_PAUSE.wait();
}
}
}
}
} catch (Exception e) {
Log.d("vv", "randomAccessFile.seek downloadtask 中出错了=="
+ completeSize);
return "出错了";
} finally {
try {
if (inputStream != null || randomAccessFile != null) {
randomAccessFile.close();
inputStream.close();
}
} catch (Exception e2) {
}
}
}
return "下载完毕";
}
