Java线程通讯机制

多线程环境下，线程通讯的方式主要采用两种方式，一种是内存共享型，一种是消息传递型。

内存共享

使用这种方式进行线程通讯，通常会设置一个共享变量，多个线程操作同一个共享变量，来达到多线程之间通讯的目的。这种方式需要考虑多线程之前的同步问题，这个共享变量必须通过加锁或同步的方式进行保护，一般采用sychronized、volatile关键字进行修饰。但共享变量多的情况下，易发生死锁问题。

消息传递

一个线程修改了一个对象的值，而另一个线程感知到了变化，然后进行相应的操作，整个 过程开始于一个线程，而最终执行又是另一个线程。前者是生产者，后者就是消费者。

Java通过内置的等待/通知机制很好的实现了这个功能。等待/通知的相关方法是任意Java对象都具备的，因为这些方法被定义在所有对象的超类java.lang.Object上。

等待/通知机制，是指一个线程A调用了对象O的wait()方法进入等待状态，而另一个线程B调用了对象O的notify()或者notifyAll()方法，线程A收到通知后从对象O的wait()方法返回，进而执行后续操作。上述两个线程通过对象O来完成交互，而对象上的wait()和notify/notifyAll()的关系就如同开关信号一样，用来完成等待方和通知方之间的交互工作。

等待方遵循如下原则：

1. 获取对象的锁；
2. 如果条件不满足，那么调用对象的wait()方法，被通知后仍要检查条件；
3. 条件满足则执行对应的逻辑；

对应伪代码如下：

synchronized(对象) {
  while(条件不满足) {
     对象.wait();
  }
  对应的处理逻辑
}

通知方遵循如下原则：

1. 获得对象的锁；
2. 改变条件；
3. 通知所有等待在对象上的线程；

对应的伪代码如下：

synchronized(对象){
   改变条件
   对象.notifyAll(); 
}

举例如下：

线程t1,t2分别循环打印0和1，一个递增，一个递减，

class Scratch {

    public static void main(String[] args) {
        WaitNotifyTest waitNotifyTest =new WaitNotifyTest();
        Thread t1 = new Thread(()->{
            try {
                for (int i = 0; i < 10; i++) {
                    waitNotifyTest.increase();
                }
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }, "t1");

        Thread t2 = new Thread(()->{
            try {
                for (int i = 0; i < 10; i++) {
                    waitNotifyTest.decrease();
                }
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }, "t2");

        t1.start();
        t2.start();
    }
}

class WaitNotifyTest{

    private int value = 0;
    public synchronized void increase() throws InterruptedException {
        while (value != 0) {
            wait();
        }
        value++;

        System.out.println("线程-"+Thread.currentThread().getName()+" value-"+value);
        notifyAll();
    }

    public synchronized void decrease() throws InterruptedException {
        while (value != 1) {
            wait();
        }
        value--;
        System.out.println("线程-"+Thread.currentThread().getName()+" value-"+value);
        notifyAll();
    }
}

输出如下：

线程-t1 value-1
线程-t2 value-0
线程-t1 value-1
线程-t2 value-0
线程-t1 value-1
线程-t2 value-0
线程-t1 value-1
......