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线程通信概念： 线程是操作系统中独立的个体，但这些个体如果不经过特殊的处理就不能成为一个整体，线程之间的通信就成为整体的必用方式之一。当线程存在通信指挥，系统间的交互性会更强大，在提高CPU利用率的同时还会对线程任务在处理过程中进行有效的把控与监督。 为了支持多线程之间的协作，JDK提供了两个非常重要的接口线程等待wait()方法和通知notify()方法。这两个方法并不是在Thread类中的，而是输出Object类。这也意味着任何对象都可以调用这2个方法。 我们先看一个简单的例子：  1 public class ListAdd1 { 2 private volatile static List list = new ArrayList(); 3 public void add(){ 4 list.add("jianzh5"); 5 } 6 public int size(){ 7 return list.size(); 8 } 9 10 public static void main(String[] args) { 11 final ListAdd1 list1 = new ListAdd1(); 12 Thread t1 = new Thread(new Runnable() { 13 @Override 14 public void run() { 15 try { 16 for(int i = 0; i <10; i++){ 17 list1.add(); 18 System.out.println("当前线程：" + Thread.currentThread().getName() + "添加了一个元素.."); 19 Thread.sleep(500); 20 } 21 } catch (InterruptedException e) { 22 e.printStackTrace(); 23 } 24 } 25 }, "t1"); 26 27 Thread t2 = new Thread(new Runnable() { 28 @Override 29 public void run() { 30 while(true){ 31 if(list1.size() == 5){ 32 System.out.println("当前线程收到通知：" + Thread.currentThread().getName() + " list size = 5 线程停止.."); 33 throw new RuntimeException(); 34 } 35 } 36 } 37 }, "t2"); 38 t1.start(); 39 t2.start(); 40 } 41 } 代码很简单，这是在没使用JDK线程协作时的做法。线程t2一直在死循环，当list的size等于5时退出t2，t1则继续运行。 这样其实也可以是说线程之间的协作，但是问题就是t2会一直循环运行，浪费了CPU资源（PS:list必须使用关键字volatile修饰）。 我们再看使用wait和notify时的代码： 1 public class ListAdd2 { 2 private volatile static List list = new ArrayList(); 3 4 public void add(){ 5 list.add("jianzh5"); 6 } 7 public int size(){ 8 return list.size(); 9 } 10 11 public static void main(String[] args) { 12 13 final ListAdd2 list2 = new ListAdd2(); 14 final byte[] lock = new byte[0]; 15 Thread t1 = new Thread(new Runnable() { 16 @Override 17 public void run() { 18 try { 19 synchronized (lock) { 20 System.out.println("t1启动.."); 21 for(int i = 0; i <10; i++){ 22 list2.add(); 23 System.out.println("当前线程：" + Thread.currentThread().getName() + "添加了一个元素.."); 24 Thread.sleep(500); 25 if(list2.size() == 5){ 26 System.out.println("已经发出通知.."); 27 lock.notify(); 28 } 29 } 30 } 31 } catch (InterruptedException e) { 32 e.printStackTrace(); 33 } 34 35 } 36 }, "t1"); 37 38 Thread t2 = new Thread(new Runnable() { 39 @Override 40 public void run() { 41 synchronized (lock) { 42 System.out.println("t2启动.."); 43 if(list2.size() != 5){ 44 try { 45 lock.wait(); 46 } catch (InterruptedException e) { 47 e.printStackTrace(); 48 } 49 } 50 System.out.println("当前线程：" + Thread.currentThread().getName() + "收到通知线程停止.."); 51 throw new RuntimeException(); 52 } 53 } 54 }, "t2"); 55 t2.start(); 56 t1.start(); 57 } 58 } 这里首先创建了一个的byte[]对象lock，然后线程t1，t2使用synchronzied关键字同步lock对象。线程t1一直往list添加元素，当元素大小等于5的时候调用lock.notify()方法通知lock对象。线程t2在size不等于5的时候一直处于等待状态。 这里使用byte[0]数组是因为JVM创建byte[0]所占用的空间比普通的object对象小，而花费的代价也最小。 运行结果如下：
看到这里可能会有疑问，为什么t1通知了t2线程运行而结果却是t1先运行完后t2再运行。 说明如下: 1、wait() 和 notify()必须配合synchrozied关键字使用，无论是wait()还是notify()都需要首先获取目标对象的一个监听器。 2、wait()释放锁，而notify()不释放锁。 线程t2一开始处于wait状态，这时候释放了锁所以t1可以一直执行，而t1在notify的时候并不会释放锁，所以t1还会继续运行。
知识拓展 现在我们来探讨一下有界阻塞队列的实现原理并模拟一下它的实现 : 1、有界队列顾名思义是有容器大小限制的 2、当调用put()方法时，如果此时容器的长度等于限定的最大长度，那么该方法需要阻塞直到队列可以有空间容纳下添加的元素 3、当调用take()方法时，如果此时容器的长度等于最小长度0，那么该方法需要阻塞直到队列中有了元素能够取出 4、put() 和 take()方法是需要协作的，能够及时通知状态进行插入和移除操作 根据以上阻塞队列的几个属性，我们可以使用wait 和notify实现以下它的实现原理：
/** * 自定义大小的阻塞容器 */ public class MyQueue { //1、初始化容器 private final LinkedList<Object> list = new LinkedList<>(); //2、定义计数器 private AtomicInteger count = new AtomicInteger(0); //3、设定容器的上限和下限 private final int minSize = 0; private final int maxSize; //4、构造器 public MyQueue(int size) { this.maxSize = size; } //5、定义锁对象 private final Object lock = new Object(); //6、阻塞增加方法 public void put(Object obj) { synchronized (lock) { while (count.get() == this.maxSize) { try { lock.wait(); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } } //加入元素 计数器累加 唤醒取数线程可以取数 list.add(obj); count.incrementAndGet(); lock.notify(); System.out.println("新增的元素:" + obj); } } public Object take() { Object result = null; synchronized (lock) { while (count.get() == this.minSize) { try { lock.wait(); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } } //移除元素 计数器递减 唤醒添加的线程可以添加元素 result = list.removeFirst(); count.decrementAndGet(); lock.notify(); } return result; } public int getSize() { return this.count.get(); } public static void main(String[] args) { final MyQueue myQueue = new MyQueue(5); myQueue.put("a"); myQueue.put("b"); myQueue.put("c"); myQueue.put("d"); myQueue.put("e"); System.out.println("当前队列长度:" + myQueue.getSize()); Thread t1 = new Thread(new Runnable() { @Override public void run() { myQueue.put("f"); myQueue.put("g"); } }, "t1"); t1.start(); Thread t2 = new Thread(new Runnable() { @Override public void run() { Object obj = myQueue.take(); System.out.println("移除的元素为:"+obj); Object obj2 = myQueue.take(); System.out.println("移除的元素为:"+obj2); } },"t2"); try { TimeUnit.SECONDS.sleep(5); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } t2.start(); } }
实现过程如下： 1、通过构造器初始化指定容器的大小 2、程序内部有一个AtomicInteger的计数器，当调用put()操作时此计数器加1；当调用take()方法时此计数器减1 3、在进行相应的take()和put()方法时会使用while判断进行阻塞，会一直处于wait状态，并在可以进行操作的时候唤醒另外一个线程可以进行相应的操作。 4、将此代码运行可以看到相应的效果。
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