任务的协作的基本实现

任务不仅是只有竞争的关系，还有协作。所谓的协作，就是一般意义上的协作，多个任务同时完成同一个问题的各个部分。所以，现在问题已经不是任务间的干涉，而是任务间的协调。因为在这类问题中，某些部分必须在其他部分被解决前解决，而且，在这些任务中，某些是可以并发执行的。某些甚至是所有任务都结束后进行，就像建房子一样，总得建完地基后才能开始往上建吧。

所以，任务的协作的关键就是任务间的协议。怎样才能实现这种协议呢？还是使用互斥，也就是锁。没错，你没有看错，就是使用锁来实现协作。为什么可以呢？明明协作与竞争在字面上来说，应该是相反的啊，但是基本构成是可以一样的啊。因为锁能够确保只有一个任务可以响应某个信号，就是可以消除任何可能的竞争，在这样的基础上，我们就可以将任务自身挂起，直到某个外部条件发生变化，表示是时候让这个任务开工了。这样的实现是由Object的wait()和notify()来完成的。

wait()可以使我们等待某个条件发生变化，而改变这个条件超出了当前方法的控制能力。通常，这种条件由另一个任务来改变。但是，这里要注意，不能让你的这个任务陷入忙等待中，就是在测试这个条件时，不断进行空循环。因此，wait()会将这个任务挂起，只有在notify()或notifyAll()发生时，即发生了唤醒条件，这个任务就会被唤醒并且去检查这个条件。在任务的加锁机制这部分，我们知道，调用sleep()和yield()时，锁并没有被释放，但是wait()却大大不同，它会释放锁，这就使得其他synchronized方法可以获得该锁。这就是为什么利用锁就可以达到热任务的协作的关键，因为wait()方法不仅挂起线程，而且释放锁，然后等到notify()或notifyAll()捕捉住唤醒条件，开始执行下一步。我们在使用wait()时，习惯用法就是用一个检查唤醒条件的while循环来包围wait()。这点是非常重要的，为什么呢？原因有下面几个方面：

1.我们可能有多个任务出于相同的原因在等待同一个锁，而第一个唤醒任务可能会改变这种状况，那么这时我们应该怎么做呢？就是将这个任务挂起，防止其造成这种现象，因为它只需要执行到它满足唤醒条件时该做的事情就行，其他的事情不需要现在做，自然会有其他唤醒条件，所以，这个循环就能使得当它完成工作时被挂起；

2.在这个任务从其wait()中被唤醒的时刻，有可能会有某个其他的任务已经做出了改变，从而使得这个任务在此时不能执行，或者执行其操作已显得无关紧要，所以必须时时检查唤醒条件，在这情况下就应该马上挂起；

3.可能某些任务出于不同的唤醒条件在等待你的对象上的锁，这时就要看看唤醒条件是否已经改变，如果改变，就应该挂起释放锁，而且，注意，这时应该是使用notifyAll()。

当然，只要有认真看完上面的内容的，就会产生一个疑问，就是notify()和notifyAll()有什么区别？notifyAll()正如它后面的all，表示唤醒所有正在等待的任务，这句话是不完整的，真正的意思是，它可以唤醒所有等待调用notifyAll()的任务所持有的锁的任务。那么什么时候该使用notify()，什么时候该使用notifyAll()呢？一般情况下，使用notify()而不是notifyAll()是一种优化，因为不用唤醒所有任务，但是我们必须保证一点，就是我们唤醒的是正确的任务，可是啊，如果有多个任务在等待不同的条件，我们又怎能知道我们唤醒的是正确的任务？因为使用notify()只能唤醒一个任务！所以如果无法保证我们唤醒的是一个正确的任务，那么请选择notifyAll(),就像上面第三条所说的情况，你要唤醒的是唤醒条件不同的各个任务，那么就一起唤醒吧。

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