双非本科准备秋招（19.2）——设计模式之保护式暂停

一、wait & notify

wait能让线程进入waiting状态，这时候就需要比较一下和sleep的区别了。

sleep vs wait        

1) sleep 是 Thread 方法，而 wait 是 Object 的方法

2) sleep 不需要强制和 synchronized 配合使用，但 wait 强制和 synchronized 一起用

3) sleep 时不会释放对象锁，但 wait 在等待的时候会释放对象锁

4) 它们在java中的状态不同 sleep是 TIMED_WAITING， wait是 WAITING

正确套路写法：

wait和notify搭配使用，一个线程需要满足条件时工作，一个线程负责提供条件后唤醒。

synchronized (lock){ while (条件不成立){ lock.wait(); } //条件成立，开始工作 } //另一个线程 synchronized (lock){ lock.notifyAll(); }

二、案例——保护式暂停 Guarded Suspension

        有一个结果需要从一个线程传递到另一个线程，让他们关联同一个 GuardedObject。

        GuradObject类，提供get和product方法，按照wait和notify的套路写法即可。

        然后主线程创建一个实例对象（锁对象），用两个线程模拟取和存的过程。

@Slf4j(topic = "c.test") public class Guard { public static void main(String[] args) { GuardObject guardObject = new GuardObject(); new Thread(() -> { log.debug("等待结果"); Object o = guardObject.get(); log.debug("结果：{}", o); }, "t1").start(); new Thread(()->{ log.debug("输出结果"); try { Thread.sleep(2000); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } guardObject.product(10); }, "t2").start(); } } class GuardObject{ private Object response; public synchronized Object get(){ while(response == null){ try { this.wait(); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } } return response; } public synchronized void product(Object response){ this.response = response; this.notifyAll(); } }

2s以后，输出结果

三、超时优化

        可以改进一下GuardObject的方法，不要让t1一直空等，如果等了超过一定时间，那么就不等了。

        我们给get传个参数，作为最大等待时间timeout，begin作为最初时间，duration记录经历时间，waitTime是还需要等待的时间。

class GuardObject{ private Object response; public synchronized Object get(long timeout){ long begin = System.currentTimeMillis(); long duration = 0; while(response == null){ long waitTime = timeout-duration; if(duration > timeout){ break; } try { this.wait(waitTime); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } duration = System.currentTimeMillis() - begin; } return response; } public synchronized void product(Object response){ this.response = response; this.notifyAll(); } }

2s可以返回结果，如果只等1s：

等3s：

四、join原理

        join的设计符合保护式暂停的设计模式。

public final synchronized void join(long millis) throws InterruptedException { long base = System.currentTimeMillis(); long now = 0; if (millis < 0) { throw new IllegalArgumentException("timeout value is negative"); } if (millis == 0) { while (isAlive()) { wait(0); } } else { while (isAlive()) { long delay = millis - now; if (delay <= 0) { break; } wait(delay); now = System.currentTimeMillis() - base; } } }

可以看到案例中超时优化代码和这里逻辑相同。

如果millis==0，代表需要一直wait，直到isAlive为假，也就是线程结束。