多线程之间经常需要协同工作，最常见的方式是使用Guarded Blocks，它循环检查一个条件（通常初始值为true），直到条件发生变化才跳出循环继续执行。在使用Guarded Blocks时有以下几个步骤需要注意：
假设guardedJoy()方法必须要等待另一线程为共享变量joy设值才能继续执行。那么理论上可以用一个简单的条件循环来实现，但在等待过程中guardedJoy方法不停的检查循环条件实际上是一种资源浪费。
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public void guardedJoy() { |
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// Simple loop guard. Wastes |
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// processor time. Don't do this! |
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while(!joy) {} |
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System.out.println("Joy has been achieved!"); |
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} |
更加高效的方法是调用Object.wait将当前线程挂起，直到有另一线程发起事件通知（尽管通知的事件不一定是当前线程等待的事件）。
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public synchronized void guardedJoy() { |
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// This guard only loops once for each special event, which may not |
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// be the event we're waiting for. |
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while(!joy) { |
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try { |
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wait(); |
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} catch (InterruptedException e) {} |
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} |
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System.out.println("Joy and efficiency have been achieved!"); |
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} |
注意：一定要在循环里面调用wait方法，不要想当然的认为线程唤醒后循环条件一定发生了改变。
和其他可以暂停线程执行的方法一样，wait方法会抛出InterruptedException，在上面的例子中，因为我们关心的是joy的值，所以忽略了InterruptedException。
为什么guardedJoy是synchronized方法？假设d是用来调用wait的对象，当一个线程调用d.wait，它必须要拥有d的内部锁（否则会抛出异常），获得d的内部锁的最简单方法是在一个synchronized方法里面调用wait。
当一个线程调用wait方法时，它释放锁并挂起。然后另一个线程请求并获得这个锁并调用Object.notifyAll通知所有等待该锁的线程。
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public synchronized notifyJoy() { |
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joy = true; |
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notifyAll(); |
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} |
当第二个线程释放这个该锁后，第一个线程再次请求该锁，从wait方法返回并继续执行。
注意：还有另外一个通知方法，notify()，它只会唤醒一个线程。但由于它并不允许指定哪一个线程被唤醒，所以一般只在大规模并发应用（即系统有大量相似任务的线程）中使用。因为对于大规模并发应用，我们其实并不关心哪一个线程被唤醒。
现在我们使用Guarded blocks创建一个生产者/消费者应用。这类应用需要在两个线程之间共享数据：生产者生产数据，消费者使用数据。两个线程通过共享对象通信。在这里，线程协同工作的关键是：生产者发布数据之前，消费者不能够去读取数据；消费者没有读取旧数据前，生产者不能发布新数据。
在下面的例子中，数据通过Drop对象共享的一系列文本消息：
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public class Drop { |
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// Message sent from producer |
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// to consumer. |
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private String message; |
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// True if consumer should wait |
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// for producer to send message, |
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// false if producer should wait for |
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// consumer to retrieve message. |
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private boolean empty = true; |
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public synchronized String take() { |
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// Wait until message is |
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// available. |
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while (empty) { |
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try { |
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wait(); |
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} catch (InterruptedException e) {} |
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} |
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// Toggle status. |
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empty = true; |
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// Notify producer that |
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// status has changed. |
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notifyAll(); |
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return message; |
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} |
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public synchronized void put(String message) { |
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// Wait until message has |
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// been retrieved. |
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while (!empty) { |
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try { |
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wait(); |
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} catch (InterruptedException e) {} |
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} |
35 |
// Toggle status. |
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empty = false; |
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// Store message. |
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this.message = message; |
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// Notify consumer that status |
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// has changed. |
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notifyAll(); |
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} |
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} |
Producer是生产者线程，发送一组消息，字符串DONE表示所有消息都已经发送完成。为了模拟现实情况，生产者线程还会在消息发送时随机的暂停。
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import java.util.Random; |
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public class Producer implements Runnable { |
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private Drop drop; |
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public Producer(Drop drop) { |
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this.drop = drop; |
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} |
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public void run() { |
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String importantInfo[] = { |
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"Mares eat oats", |
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"Does eat oats", |
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"Little lambs eat ivy", |
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"A kid will eat ivy too" |
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}; |
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Random random = new Random(); |
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for (int i = 0; |
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i < importantInfo.length; |
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i++) { |
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drop.put(importantInfo[i]); |
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try { |
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Thread.sleep(random.nextInt(5000)); |
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} catch (InterruptedException e) {} |
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} |
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drop.put("DONE"); |
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} |
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} |
Consumer是消费者线程，读取消息并打印出来，直到读取到字符串DONE为止。消费者线程在消息读取时也会随机的暂停。
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import java.util.Random; |
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public class Consumer implements Runnable { |
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private Drop drop; |
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public Consumer(Drop drop) { |
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this.drop = drop; |
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} |
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public void run() { |
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Random random = new Random(); |
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for (String message = drop.take(); |
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! message.equals("DONE"); |
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message = drop.take()) { |
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System.out.format("MESSAGE RECEIVED: %s%n", message); |
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try { |
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Thread.sleep(random.nextInt(5000)); |
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} catch (InterruptedException e) {} |
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} |
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} |
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} |
ProducerConsumerExample是主线程，它启动生产者线程和消费者线程。
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public class ProducerConsumerExample { |
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public static void main(String[] args) { |
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Drop drop = new Drop(); |
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(new Thread(new Producer(drop))).start(); |
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(new Thread(new Consumer(drop))).start(); |
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} |
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} |
注意：Drop类是用来演示Guarded Blocks如何工作的。为了避免重新发明轮子，当你尝试创建自己的共享数据对象时，请查看Java Collections Framework中已有的数据结构。如需更多信息，请参考Questions and Exercises。
