Java線程間的通信方式詳解
本總結(jié)我對于JAVA多線程中線程之間的通信方式的理解，主要以代碼結(jié)合文字的方式來討論線程間的通信，故摘抄了書中的一些示例代碼，具體內(nèi)容如下
①同步
這里講的同步是指多個(gè)線程通過synchronized關(guān)鍵字這種方式來實(shí)現(xiàn)線程間的通信。
參考示例：
public class MyObject {
synchronized public void methodA() {
//do something....
}
synchronized public void methodB() {
//do some other thing
}
}
public class ThreadA extends Thread {
private MyObject object;
//省略構(gòu)造方法
@Override
public void run() {
super.run();
object.methodA();
}
}
public class ThreadB extends Thread {
private MyObject object;
//省略構(gòu)造方法
@Override
public void run() {
super.run();
object.methodB();
}
}
public class Run {
public static void main(String[] args) {
MyObject object = new MyObject();
//線程A與線程B 持有的是同一個(gè)對象:object
ThreadA a = new ThreadA(object);
ThreadB b = new ThreadB(object);
a.start();
b.start();
}
}
由于線程A和線程B持有同一個(gè)MyObject類的對象object，盡管這兩個(gè)線程需要調(diào)用不同的方法，但是它們是同步執(zhí)行的，比如：線程B需要等待線程A執(zhí)行完了methodA()方法之后，它才能執(zhí)行methodB()方法。這樣，線程A和線程B就實(shí)現(xiàn)了 通信。
這種方式，本質(zhì)上就是“共享內(nèi)存”式的通信。多個(gè)線程需要訪問同一個(gè)共享變量，誰拿到了鎖（獲得了訪問權(quán)限），誰就可以執(zhí)行。
②while輪詢的方式
代碼如下：
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
public class MyList {
private List<String> list = new ArrayList<String>();
public void add() {
list.add("elements");
}
public int size() {
return list.size();
}
}
import mylist.MyList;
public class ThreadA extends Thread {
private MyList list;
public ThreadA(MyList list) {
super();
this.list = list;
}
@Override
public void run() {
try {
for (int i = 0; i < 10; i++) {
list.add();
System.out.println("添加了" + (i + 1) + "個(gè)元素");
Thread.sleep(1000);
}
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
import mylist.MyList;
public class ThreadB extends Thread {
private MyList list;
public ThreadB(MyList list) {
super();
this.list = list;
}
@Override
public void run() {
try {
while (true) {
if (list.size() == 5) {
System.out.println("==5, 線程b準(zhǔn)備退出了");
throw new InterruptedException();
}
}
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
import mylist.MyList;
import extthread.ThreadA;
import extthread.ThreadB;
public class Test {
public static void main(String[] args) {
MyList service = new MyList();
ThreadA a = new ThreadA(service);
a.setName("A");
a.start();
ThreadB b = new ThreadB(service);
b.setName("B");
b.start();
}
}
在這種方式下，線程A不斷地改變條件，線程ThreadB不停地通過while語句檢測這個(gè)條件(list.size()==5)是否成立 ，從而實(shí)現(xiàn)了線程間的通信。但是這種方式會浪費(fèi)CPU資源。之所以說它浪費(fèi)資源，是因?yàn)镴VM調(diào)度器將CPU交給線程B執(zhí)行時(shí)，它沒做啥“有用”的工作，只是在不斷地測試 某個(gè)條件是否成立。就類似于現(xiàn)實(shí)生活中，某個(gè)人一直看著手機(jī)屏幕是否有電話來了，而不是： 在干別的事情，當(dāng)有電話來時(shí)，響鈴?fù)ㄖ猅A電話來了。關(guān)于線程的輪詢的影響，可參考：Java中一個(gè)線程執(zhí)行死循環(huán)有什么后果
③wait/notify機(jī)制
代碼如下：
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
public class MyList {
private static List<String> list = new ArrayList<String>();
public static void add() {
list.add("anyString");
}
public static int size() {
return list.size();
}
}
public class ThreadA extends Thread {
private Object lock;
public ThreadA(Object lock) {
super();
this.lock = lock;
}
@Override
public void run() {
try {
synchronized (lock) {
if (MyList.size() != 5) {
System.out.println("wait begin "
+ System.currentTimeMillis());
lock.wait();
System.out.println("wait end "
+ System.currentTimeMillis());
}
}
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
public class ThreadB extends Thread {
private Object lock;
public ThreadB(Object lock) {
super();
this.lock = lock;
}
@Override
public void run() {
try {
synchronized (lock) {
for (int i = 0; i < 10; i++) {
MyList.add();
if (MyList.size() == 5) {
lock.notify();
System.out.println("已經(jīng)發(fā)出了通知");
}
System.out.println("添加了" + (i + 1) + "個(gè)元素!");
Thread.sleep(1000);
}
}
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
public class Run {
public static void main(String[] args) {
try {
Object lock = new Object();
ThreadA a = new ThreadA(lock);
a.start();
Thread.sleep(50);
ThreadB b = new ThreadB(lock);
b.start();
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
線程A要等待某個(gè)條件滿足時(shí)(list.size()==5)，才執(zhí)行操作。線程B則向list中添加元素，改變list 的size。
A,B之間如何通信的呢？也就是說，線程A如何知道 list.size() 已經(jīng)為5了呢？
這里用到了Object類的 wait() 和 notify() 方法。
當(dāng)條件未滿足時(shí)(list.size() !=5)，線程A調(diào)用wait() 放棄CPU，并進(jìn)入阻塞狀態(tài)。---不像②while輪詢那樣占用CPU
當(dāng)條件滿足時(shí)，線程B調(diào)用 notify()通知 線程A，所謂通知線程A，就是喚醒線程A，并讓它進(jìn)入可運(yùn)行狀態(tài)。
這種方式的一個(gè)好處就是CPU的利用率提高了。
但是也有一些缺點(diǎn)：比如，線程B先執(zhí)行，一下子添加了5個(gè)元素并調(diào)用了notify()發(fā)送了通知，而此時(shí)線程A還執(zhí)行；當(dāng)線程A執(zhí)行并調(diào)用wait()時(shí)，那它永遠(yuǎn)就不可能被喚醒了。因?yàn)?，線程B已經(jīng)發(fā)了通知了，以后不再發(fā)通知了。這說明：通知過早，會打亂程序的執(zhí)行邏輯。
以上就是本文的全部內(nèi)容，希望對大家學(xué)習(xí)Java程序設(shè)計(jì)有所幫助。
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