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Java线程间的通信方式详解

程序员文章站 2024-03-11 14:20:37
本总结我对于java多线程中线程之间的通信方式的理解,主要以代码结合文字的方式来讨论线程间的通信,故摘抄了书中的一些示例代码,具体内容如下 ①同步 这里讲的同步是指...

本总结我对于java多线程中线程之间的通信方式的理解,主要以代码结合文字的方式来讨论线程间的通信,故摘抄了书中的一些示例代码,具体内容如下

①同步

这里讲的同步是指多个线程通过synchronized关键字这种方式来实现线程间的通信。

参考示例:

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;
//省略构造方法
 @override
 public void run() {
  super.run();
  object.methoda();
 }
}

public class threadb extends thread {

 private myobject object;
//省略构造方法
 @override
 public void run() {
  super.run();
  object.methodb();
 }
}

public class run {
 public static void main(string[] args) {
  myobject object = new myobject();

  //线程a与线程b 持有的是同一个对象:object
  threada a = new threada(object);
  threadb b = new threadb(object);
  a.start();
  b.start();
 }
}

由于线程a和线程b持有同一个myobject类的对象object,尽管这两个线程需要调用不同的方法,但是它们是同步执行的,比如:线程b需要等待线程a执行完了methoda()方法之后,它才能执行methodb()方法。这样,线程a和线程b就实现了 通信。

这种方式,本质上就是“共享内存”式的通信。多个线程需要访问同一个共享变量,谁拿到了锁(获得了访问权限),谁就可以执行。

②while轮询的方式

代码如下:

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) + "个元素");
    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, 线程b准备退出了");
     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();
 }
}

在这种方式下,线程a不断地改变条件,线程threadb不停地通过while语句检测这个条件(list.size()==5)是否成立 ,从而实现了线程间的通信。但是这种方式会浪费cpu资源。之所以说它浪费资源,是因为jvm调度器将cpu交给线程b执行时,它没做啥“有用”的工作,只是在不断地测试 某个条件是否成立。就类似于现实生活中,某个人一直看着手机屏幕是否有电话来了,而不是: 在干别的事情,当有电话来时,响铃通知ta电话来了。关于线程的轮询的影响,可参考:java中一个线程执行死循环有什么后果

 ③wait/notify机制

代码如下:

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("已经发出了通知");
     }
     system.out.println("添加了" + (i + 1) + "个元素!");
     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();
  }
 }
}

线程a要等待某个条件满足时(list.size()==5),才执行操作。线程b则向list中添加元素,改变list 的size。

a,b之间如何通信的呢?也就是说,线程a如何知道 list.size() 已经为5了呢?

这里用到了object类的 wait() 和 notify() 方法。

当条件未满足时(list.size() !=5),线程a调用wait() 放弃cpu,并进入阻塞状态。---不像②while轮询那样占用cpu

当条件满足时,线程b调用 notify()通知 线程a,所谓通知线程a,就是唤醒线程a,并让它进入可运行状态。

这种方式的一个好处就是cpu的利用率提高了。

但是也有一些缺点:比如,线程b先执行,一下子添加了5个元素并调用了notify()发送了通知,而此时线程a还执行;当线程a执行并调用wait()时,那它永远就不可能被唤醒了。因为,线程b已经发了通知了,以后不再发通知了。这说明:通知过早,会打乱程序的执行逻辑。

以上就是本文的全部内容,希望对大家学习java程序设计有所帮助。