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wait()方法用于將當(dāng)前正在執(zhí)行的線程掛起：它允許一個(gè)線程在持有鎖期間反復(fù)進(jìn)入同步代碼塊：在執(zhí)行完畢后必須調(diào)用unlock()方法手動(dòng)釋放所占用的資源。
- 本文目錄導(dǎo)讀：
- 1、wait()方法與notify()方法：
- 2、ReentrantLock：
- 3、Semaphore信號(hào)量：
在計(jì)算機(jī)領(lǐng)域中，多線程編程是一個(gè)非常重要的概念。它可以使程序能夠同時(shí)處理多個(gè)任務(wù)，提高了程序的運(yùn)行效率和響應(yīng)速度。而Java作為一門面向?qū)ο?、跨平臺(tái)性強(qiáng)的編程語(yǔ)言，在多線程方面也有著得天獨(dú)厚的優(yōu)勢(shì)。
但是，在實(shí)現(xiàn)Java多線程并發(fā)時(shí)，很容易遇到一重困難和問題。例如：當(dāng)兩個(gè)或者多個(gè)線程需要共享同一個(gè)資源時(shí)會(huì)出現(xiàn)競(jìng)爭(zhēng)條件（race condition），這會(huì)導(dǎo)致數(shù)據(jù)不一致、死鎖等問題；另外還可能存在某些情況下需要按照特定順序執(zhí)行操作等。
針對(duì)這些問題，我們可以使用“信號(hào)燈法”來進(jìn)行解決。所謂“信號(hào)燈”，就相當(dāng)于交通中紅綠燈的作用——通過控制各個(gè)方向上車輛行駛時(shí)間來保證道路交通流暢安全。
在Java中，“信號(hào)燈法”主要由以下三種方式組成：
wait()方法與notify()方法：
wait()方法用于將當(dāng)前正在執(zhí)行的線程掛起，并釋放其持有的鎖；notify()方法用于喚醒一個(gè)正在等待的線程，使其重新進(jìn)入就緒狀態(tài)。
這兩個(gè)方法可以實(shí)現(xiàn)多個(gè)線程之間的協(xié)作。例如：如果當(dāng)前有多個(gè)生產(chǎn)者和消費(fèi)者線程同時(shí)操作一個(gè)共享隊(duì)列，那么當(dāng)隊(duì)列已滿時(shí)，生產(chǎn)者需要停止工作并等待；而當(dāng)隊(duì)列為空時(shí)，則需要消費(fèi)者停止工作并等待。通過wait()和notify()方法的配合使用，可以很好地解決這類問題。
ReentrantLock：
ReentrantLock是Java中提供的一種鎖機(jī)制。它允許一個(gè)線程在持有鎖期間反復(fù)進(jìn)入同步代碼塊，并支持公平鎖與非公平鎖兩種模式。
在使用ReentrantLock時(shí)，我們可以通過lock()方法獲取該對(duì)象對(duì)應(yīng)的鎖，并且只能由持有該鎖的線程進(jìn)行釋放。此外，在執(zhí)行完畢后必須調(diào)用unlock()方法手動(dòng)釋放所占用的資源。
相比于synchronized關(guān)鍵字來說，ReentrantLock具有更高級(jí)別、更靈活、更可定制化等優(yōu)點(diǎn)，在某些場(chǎng)景下表現(xiàn)得更加出色。
Semaphore信號(hào)量：
Semaphore是指在信號(hào)燈法中控制流量最常用到得一種方式——它管理著一組許可證（permits），每次調(diào)用acquire()方法都會(huì)嘗試獲得一個(gè)許可證，如果當(dāng)前沒有可用的許可證，則會(huì)阻塞等待；而每次調(diào)用release()方法則會(huì)釋放一個(gè)許可證。
Semaphore可以應(yīng)用于流量控制、資源池管理、死鎖恢復(fù)等場(chǎng)景。例如：當(dāng)系統(tǒng)中有多個(gè)線程需要同時(shí)使用某一共享資源時(shí)，我們可以通過Semaphore來限制同一時(shí)間內(nèi)只允許少數(shù)幾個(gè)線程進(jìn)行操作，這樣就能夠有效避免競(jìng)爭(zhēng)條件的發(fā)生。
總之，在Java多線程編程中，信號(hào)燈法是非常重要且實(shí)用的技術(shù)手段。它不僅能夠提高程序運(yùn)行效率和響應(yīng)速度，還能有效地解決并發(fā)問題和協(xié)作問題。希望大家在學(xué)習(xí)和實(shí)踐Java多線程編程時(shí)充分利用這些優(yōu)秀工具，并切記在代碼編寫過程中注意安全性與穩(wěn)定性！
本文題目：Java多線程并發(fā)協(xié)作信號(hào)燈法：打破單線程束縛，讓程序更高效
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