5 警戒塊（Guarded Blocks）
線程間必須協調它們的動作。最普通的協調方式是警戒塊（Guarded Blocks）。這樣的塊就是，首先不斷查詢一個條件，直到這個條件變成“真”，才執行這個語句塊。爲了要正確的執行它們，我們要遵循一些步驟。
假設，guardedJoy是一個方法，它直到一個共享變量joy被其它線程設置爲“真”時才繼續執行。這個方法可以用一個循環，直到條件爲真退出循環，但這個循環很浪費，因爲通過不斷的執行來等待。如下：
public void guardedJoy() {
// Simple loop guard. Wastes // processor time. Don't do this! while(!joy) {}
System.out.println("Joy has been achieved!");
}
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一個更有效的方法是調用Object.wait()來掛起當前線程。當另一個線程發出了一個通知，wait方法調用才能返回。
public synchronized guardedJoy() {
// This guard only loops once for each special event, which may not // be the event we're waiting for. while(!joy) {
try {
wait(); } catch (InterruptedException e) {}
} System.out.println("Joy and efficiency have been achieved!");
}
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注意：總是在一個測試等待條件的循環體內調用wait。不要假設中斷就是我們要等待的特定條件，或者條件一直保持爲“真”
象其它掛起執行的方法一樣，wait可以拋出InterruptedException。在這個例子中，我們只有忽略這個異常就行——我們只關心joy的值。
爲什麼這個版本guardedJoy方法需要同步呢？假使d是我在其上調用wait方法的對象。當一個線程調用d.wait()，它必須擁有d的內置鎖——否則將拋出一個錯誤。在一個同步方法裏調用wait方法是一個獲取內置鎖的簡單方法。
當調用wait方法時，線程釋放鎖並掛起執行。過一會兒後，另一個線程將獲取鎖並調用Object.notifyAll，通知在這個鎖上等待的所有線程有重要事件發生了：
public synchronized notifyJoy() {
joy = true; notifyAll(); } |
在第二個線程釋放鎖後的某個時候，第一個線程獲取鎖，從wait的返回處繼續執行。
注意：有第二個通知方法，notify，它只喚醒一個線程。因爲notify並不允許你指定要喚醒的線程，這在大規模併發程序中很有用——也就是，存在大量線程的程序，它們都執行相似的任務。在這樣的應用程序中，你不用關心哪個線程先喚醒。
讓我們使用警戒塊來創建一個生產者/消費者的應用程序。這個應用程序在兩個線程間共享數據：生產者，生產數據，消費者，消費數據。兩個線程通過共享數據通信。這就需要協調：消費者線程在生產者沒有傳遞數據前是不能獲取數據的，生產者在消費者沒有消費掉舊數據前不能發送新數據。
這個例子中，數據就是一系列的文本消息，通過類型爲Drop的對象共享：
public class Drop {
// Message sent from producer // to consumer. private String message; // True if consumer should wait // for producer to send message, // false if producer should wait for // consumer to retrieve message. private boolean empty = true; public synchronized String take() {
// Wait until message is // available. while (empty) {
try {
wait(); } catch (InterruptedException e) {}
} // Toggle status. empty = true; // Notify producer that // status has changed. notifyAll(); return message; } public synchronized void put(String message) {
// Wait until message has // been retrieved. while (!empty) {
try {
wait(); } catch (InterruptedException e) {}
} // Toggle status. empty = false; // Store message. this.message = message; // Notify consumer that status // has changed. notifyAll(); } } |
消費者線程，定義在Producer中,發送一系列我們熟悉的消息。字符串“Done”表明所有消息都發送完了。爲了模擬真實世界應用程序的不確定性，生產者在兩個消息間會暫停一個隨機時間。
import java.util.Random; public class Producer implements Runnable {
private Drop drop; public Producer(Drop drop) {
this.drop = drop; } public void run() {
String importantInfo[] = {
"Mares eat oats", "Does eat oats", "Little lambs eat ivy", "A kid will eat ivy too" }; Random random = new Random(); for (int i = 0; i < importantInfo.length; i++) {
drop.put(importantInfo[i]); try {
Thread.sleep(random.nextInt(5000)); } catch (InterruptedException e) {}
} drop.put("DONE");
} }
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消費者線程，定義爲Consumer，簡單的獲取消息並將它們打印出來，直到獲取“DONE”字符串爲止。這個線程也會暫停一個隨機時間。
import java.util.Random; public class Consumer implements Runnable {
private Drop drop; public Consumer(Drop drop) {
this.drop = drop; } public void run() {
Random random = new Random(); for (String message = drop.take(); ! message.equals("DONE");
message = drop.take()) {
System.out.format("MESSAGE RECEIVED: %s%n", message);
try {
Thread.sleep(random.nextInt(5000)); } catch (InterruptedException e) {}
} } }
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最後是main方法，定義爲ProducerConsumerExample類，它啓動produce和comsumer線程。
public class ProducerConsumerExample {
public static void main(String[] args) {
Drop drop = new Drop(); (new Thread(new Producer(drop))).start(); (new Thread(new Consumer(drop))).start(); } }
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注意：Drop類是用來演示警戒塊的，爲了避免重發明輪子，在編寫自己的共享對象時，請查看一下Java集合框架
