【Java ee初階】多線程（5）

一、wait 和 notify

wait notify 是兩個用來協調線程執行順序的關鍵字，用來避免“線程餓死”的情況。

wait? 和 notify 其實都是 Object 這個類的方法，而 Object這個類是所有類的“祖宗類”，也就是說明，任何一個類，都可以調用wait 和notify這兩個方法。

Java標準庫中，涉及到阻塞的方法，都可能拋出InterruptedException

讓我們來觀察一下這個異常的名字。

Illegal：非法的，不正確的，不合理的（而不是違反法律的）、

Monitor：監視器/顯示器（電腦的顯示器，英文不是screen，而是Monitor）此處的Monitor指的是synchronized，synchronized在JVM里面的底層實現，就被稱為“監視器鎖”（JVM源碼，變量名是Monitor相關的詞）

所以這個異常的意思是，當前處于非法的鎖狀態。

眾所周知，鎖一共有兩種狀態，一種是加鎖，一種是解鎖。

wait方法內部做的第一件事情，就是釋放鎖。

而我們必須要先得到鎖，才能去談釋放鎖。因此，wait必須放到synchronized代碼塊內部去進行使用。

此處的阻塞會持續進行，直到其他線程調用notify把該線程進行喚醒。

此處的阻塞會持續進行，直到其他線程調用notify，將該線程進行喚醒。

package Thread;import java.util.Scanner;public class demo28 {// 將 object 變量移到類內部并添加 static 修飾符public static Object object = new Object();public static void main(String[] args) throws InterruptedException {Thread t1 = new Thread(() -> {synchronized (object) { System.out.println("t1 wait之前");try {object.wait(); } catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}System.out.println("t1 wait之后"); }});Thread t2 = new Thread(() -> {Scanner scanner = new Scanner(System.in);System.out.println("請輸入任意內容 嘗試喚醒t1");scanner.next(); synchronized (object) { object.notify(); System.out.println("t2 notify之后"); }});     t1.start();t2.start();}   
}

輸出：

圖上這四處地方的鎖，必須是同一個對象。

假設notify后面又有一堆別的邏輯，此時，這個鎖就會再多占有一會。

【總結】wait要做的事情：

1、使當前執行代碼的線程進行等待（把線程放到等待隊列中去）

2、釋放當前的鎖

3、滿足一定條件的時候被喚醒，并且重新嘗試獲取這把鎖

（這三個步驟是同時進行的）

使用wait的時候，阻塞其實是有兩個階段的：

1、WAITING的阻塞：通過wait 等待其他線程的通知

2、BLOCKED阻塞：當收到通知之后，就會重新嘗試獲取這把鎖。重新嘗試獲取這把鎖，很可能又會遇到鎖競爭

wait進行阻塞之后，需要通過notify喚醒。默認情況下，wait的阻塞也是死等。

這樣子是不合理的，因此，我們在工作中需要設定等待時間上限。（超過時間）

括號里的等待時間是毫秒

package Thread;import java.util.Scanner;public class demo29 {public static Object locker = new Object();public static void main(String[] args) throws InterruptedException {Thread t1 = new Thread(() -> {synchronized (locker) {System.out.println("t1 wait之前");try {locker.wait();} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}System.out.println("t1 wait之后");}});Thread t2 = new Thread(() -> {synchronized (locker) {System.out.println("t2 wait之前");try {locker.wait();} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}System.out.println("t2 wait之后");}});Thread t3 = new Thread(() -> {synchronized (locker) {System.out.println("t3 wait之前");try {locker.wait();} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}System.out.println("t3 wait之后");}});Thread t4 = new Thread(() -> {Scanner scanner = new Scanner(System.in);System.out.println("請輸入任意內容 嘗試喚醒t1、t2、t3");scanner.next();synchronized (locker) {System.out.println("t4 notify之前");locker.notify(); // 喚醒一個在 locker 上等待的線程，這里是 t1System.out.println("t4 notify之后");}});t1.start();t2.start();t3.start();t4.start();}}

輸出：

可以看出，當前只是將t1喚醒了

再次嘗試

喚醒的仍然是t1

咱們在多線程中談到的“隨機”其實不是數學上概率均等的隨機，這種隨機的概率是無法預測的。取決于調度器如何去調度。調度器里面，其實不是“概率均等的喚醒”，調度器內部也是有一套規則的。這套規則，對于程序員是“透明的”，程序員做的，就是不能依賴于這里的狀態。

mysql的時候，select查詢一個數據，得到的結果集，是按照怎樣的順序的呢？（是按照id的順序，時間的順序，排列的順序的嗎？）都不是，mysql就沒有這樣的承諾。必須加上orderby

notifyAll可以喚醒全部：

如果沒有任何對象在wait，那么直接調用notify / notifyAll 會發生什么？
不會發生任何事情，直接憑空調用notify是沒有任何副作用的

經典面試題：

請你談一談sleep? 和 wait 的區別

1.wait 的設計就是為了提前喚醒。超時時間，是“后手”（B計劃）

sleep 的設計就是為了到達時間再進行喚醒。雖然也可以通過Interrupt()進行提前喚醒，但是這樣的喚醒是會產生異常的。（此處的異常表示：程序出現不符合預期的情況，才稱為“異常”）

2.wait需要搭配鎖來時進行使用，wait執行時會先釋放鎖

?sleep不需要搭配鎖進行使用，當把sleep放到synchronized內部的時候，不會釋放鎖（抱著鎖睡覺）

綜上所述，在實際開發中，wait比sleep用的更多。

二、單例模式

單例模式是一種設計模式，校招中最常考到的設計模式之一。

為了使得新手的代碼下線也能夠有所保證，大佬們研究出了一些“設計模式”，用來解決一些固定的場景問題，這些問題有著固定的套路。

如果按照設計模式寫，能夠得到一個較為靠譜的代碼，屬于是一種軟性要求。

設計模式有很多很多種類，不僅僅有23種。

單例模式：單例，也就是單個實例（單個對象）。雖然一個類，在語法角度來說，是可以無限創建實例的，但是在實際的場景當中，可能有時候我們只希望這個類只有一個實例（例如JDBC）

那么，在Java代碼中，如何實現單例模式呢？——有很多種實現方式，其中最主要的有兩種模式：

1、餓漢模式

創建實例的時機是非常緊迫的。

由于此處的Instance是一個static 成員，創建時機，就是在類加載的時候。也就是說，程序一啟動，實例就被創建好了。

package Thread;class Singleton{private static Singleton instance = new Singleton();public static Singleton getInstance(){return instance;}   //做了一個“君子協定”，讓其他類不能new這個類，只能通過getInstance()方法獲取這個類的實例。private Singleton(){}
}public class demo33 {public static void main(String[] args) {Singleton instance1 = Singleton.getInstance();Singleton instance2 = Singleton.getInstance();System.out.println(instance1 == instance2);}}

? 做了一個“君子協定”，讓其他類不能new這個類，只能通過getInstance()方法獲取這個類的實例。

2、懶漢模式