线程间的通信

1.等待／通知机制：方法wait（）的作用是使当前执行代码的线程进行等待，wait（）方法是Object类的方法。该方法用来将当前线程置入“预执行队列”中，并且在wait（）所在的代码行处停止执行，直到接到通知或被中断为止。在调用wait（）之前，线程必须获得该对象的对象级别锁，即只能在同步方法或同步块中调用wait（）方法。在执行wait（）方法后，当线程释放锁。在从wait（）返回之前，线程与其他线程竞争重新获得锁。如果调用wait（）时没有持有适当的锁，则抛出IllegalMonitorStateException，它是RuntimeException的一个子类，因此，不需要try－catch语句进行捕捉异常。

      方法notify（）也要在同步方法或同步块中调用，即在调用前，线程也必须获得该对象的对象级别锁。如果调用notify（）时没有持有适当的锁，也会抛出IllegalMonitorStateException。该方法用来通知那些可能等待该对象的对象锁的其他线程，如果有多个线程等待，则由线程规划器随机挑选出其中一个呈wait状态的线程，对其发出通知notify，并使它等待获取该对象的对象锁。

      需要说明的是，在执行notify（）方法后，当前线程不会马上释放该对象锁，呈wait状态的线程也并不能马上获取该对象锁，要等到执行notify（）方法的线程将程序执行完，也就是退出synchronized代码块后当前线程才会释放锁，而呈wait状态所在的线程才可以获取该对象锁。当第一个获得了该对象锁的wait线程运行完毕，他会释放掉该对象锁，此时如果该对象没有再次使用notify语句，则即便该对象已经空闲，其他wait状态等待的线程由于没有得到该对象的通知，还会继续阻塞在wait状态，直到这个对象发出一个notify或notifyAll。

    2.线程运行状态的变化：

      关键字synchronized可以将任何一个Object对象作为同步对象来看待，而Java为每个Object都实现了wait（）和notify（）方法，

（为什么wait（）和notify（）要在object中定义？

      因为这些方法在操作同步线程时，都必须要标识它们操作线程的锁，只有同一个锁上的被wait等待线程，可以被同一个锁上的notify唤醒，不可以对不同锁中的线程进行唤醒。也就是说，等待和唤醒必须是同一个锁。而锁可以是任意对象，所以可以被任意对象调用的方法是定义在object类中。）

       它们必须用在被synchronized同步的Object的临界区内。通过调用wait（）方法可以使处于临界区内的线程进入等待状态，同时释放被同步对象锁。而notify操作可以唤醒一个因调用了wait操作而处于阻塞状态中的线程，使其进入就需状态。被重新唤醒的线程会试图重新获得临界区的控制权，也就是锁，并继续执行临界区内wait之后的代码。如果发出notify操作时没有处于阻塞中的线程，那么该命令会被忽略。

       wait（）方法可以使调用方法的线程释放共享资源的锁，然后从运行状态退出，进入等待队列，直到被再次唤醒。

       notify（）方法可以随机唤醒等待队列中等待同一共享资源的“一个”线程，并使该线程退出等待队列，进入可运行状态。此时，优先级最高的那个线程最先执行，但也有可能是随机执行，因为这要取决与JVM虚拟机的实现。

线程状态切换示意图

    1）新创建一个新的线程对象后，再调用它的start（）方法，系统会为此线程分配CPU资源，使其处于Runnable（可运行）状态，这是一个准备运行阶段。如果线程抢占到CPU资源，此线程就处于Running（运行）状态。

    2）Runnable状态和Running状态可相互切换，因为有可能线程运行一段时间后，有其他高优先级线程抢占了CPU资源，这时线程就从Running状态变成Runnable状态。

      线程进入Runnable状态大体分为如下5种情况：

     －调用sleep（）方法后经过的时间超过了指定的休眠时间。

     －线程调用的阻塞IO已经返回，阻塞方法执行完毕。

     －线程成功的获得了试图同步的监视器。

     －线程正在等待某个通知，其他线程发出了通知。

     －处于挂起状态的线程调用了resume恢复方法。

    3）Blocked是阻塞的意思，例如遇到了一个IO操作，此时CPU处于空闲状态可能会转而把CPU时间片分配给其他线程，这时也可以称为“暂停”状态。Blocked状态结束后，进入Runnable状态，等待系统重新分配资源。

       出现阻塞的情况大体分为如下5种：

      －线程调用sleep方法，主动放弃占用的处理器资源。

      －线程调用了阻塞式IO方法，在该方法返回前，该线程被阻塞。

      －线程试图获得一个同步监视器，但该同步监视器正被其他线程所持有。

      －线程等待某个通知。

      －程序调用了suspend方法将该线程挂起。此方法容易造成死锁，尽量避免使用。

   4）run（）方法运行结束后进入销毁阶段，整个线程执行完毕。

    每个锁对象都有两个队列，一个是就绪队列，一个是阻塞队列。就绪队列存储了将要获得锁的线程，阻塞队列存储了被阻塞的线程。一个线程被唤醒后，才会进入就绪队列，等待CPU的调度；反之，一个线程被wait后，就会进入阻塞队列，等待下一次被唤醒。

3.方法wait（）锁释放与notify（）锁不释放：当方法wait（）被执行后，锁被自动释放，但执行完notify（）方法，锁却不自动释放。

   当线程呈wait（）状态时，调用线程对象的interrupt方法会出现InterruptedException异常。

1）执行 完同步代码块就会释放对象锁。

2）在执行同步代码块的过程中，遇到异常而导致线程终止，锁也会被释放。

3）在执行同步代码块的过程中，执行了锁所属对象的wait（）方法，这个线程会释放对象锁，而此线程对象会进入线程等待池中，等待被唤醒。