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Java并發(fā)之傳統(tǒng)線程同步通信技術(shù)代碼詳解

 更新時(shí)間:2018年02月06日 09:13:47   作者:eson_15  
這篇文章主要介紹了Java并發(fā)之傳統(tǒng)線程同步通信技術(shù)代碼詳解,分享了相關(guān)代碼示例,小編覺(jué)得還是挺不錯(cuò)的,具有一定借鑒價(jià)值,需要的朋友可以參考下

本文研究的主要是Java并發(fā)之傳統(tǒng)線程同步通信技術(shù)的相關(guān)代碼示例,具體介紹如下。

先看一個(gè)問(wèn)題:

有兩個(gè)線程,子線程先執(zhí)行10次,然后主線程執(zhí)行5次,然后再切換到子線程執(zhí)行10,再主線程執(zhí)行5次……如此往返執(zhí)行50次。

看完這個(gè)問(wèn)題,很明顯要用到線程間的通信了, 先分析一下思路:首先肯定要有兩個(gè)線程,然后每個(gè)線程中肯定有個(gè)50次的循環(huán),因?yàn)槊總€(gè)線程都要往返執(zhí)行任務(wù)50次,主線程的任務(wù)是執(zhí)行5次,子線程的任務(wù)是執(zhí)行10次。線程間通信技術(shù)主要用到wait()方法和notify()方法。wait()方法會(huì)導(dǎo)致當(dāng)前線程等待,并釋放所持有的鎖,notify()方法表示喚醒在此對(duì)象監(jiān)視器上等待的單個(gè)線程。下面來(lái)一步步完成這道線程間通信問(wèn)題。

首先不考慮主線程和子線程之間的通信,先把各個(gè)線程所要執(zhí)行的任務(wù)寫(xiě)好:

public class TraditionalThreadCommunication {
	public static void main(String[] args) {
		//開(kāi)啟一個(gè)子線程
		new Thread(new Runnable() {
			@Override
			      public void run() {
				for (int i = 1; i <= 50; i ++) {
					synchronized (TraditionalThreadCommunication.class) {
						//子線程任務(wù):執(zhí)行10次        
						for (int j = 1;j <= 10; j ++) {
							System.out.println("sub thread sequence of " + j + ", loop of " + i);
						}
					}
				}
			}
		}
		).start();
		//main方法即主線程
		for (int i = 1; i <= 50; i ++) {
			synchronized (TraditionalThreadCommunication.class) {
				//主線程任務(wù):執(zhí)行5次
				for (int j = 1;j <= 5; j ++) {
					System.out.println("main thread sequence of " + j + ", loop of " + i);
				}
			}
		}
	}
}

如上,兩個(gè)線程各有50次大循環(huán),執(zhí)行50次任務(wù),子線程的任務(wù)是執(zhí)行10次,主線程的任務(wù)是執(zhí)行5次。為了保證兩個(gè)線程間的同步問(wèn)題,所以用了synchronized同步代碼塊,并使用了相同的鎖:類(lèi)的字節(jié)碼對(duì)象。這樣可以保證線程安全。但是這種設(shè)計(jì)不太好,就像我在上一節(jié)的死鎖中寫(xiě)的一樣,我們可以把線程任務(wù)放到一個(gè)類(lèi)中,這種設(shè)計(jì)的模式更加結(jié)構(gòu)化,而且把不同的線程任務(wù)放到同一個(gè)類(lèi)中會(huì)很容易解決同步問(wèn)題,因?yàn)樵谝粋€(gè)類(lèi)中很容易使用同一把鎖。所以把上面的程序修改一下:

public class TraditionalThreadCommunication {
	public static void main(String[] args) {
		Business bussiness = new Business();
		//new一個(gè)線程任務(wù)處理類(lèi)
		//開(kāi)啟一個(gè)子線程
		new Thread(new Runnable() {
			@Override
			      public void run() {
				for (int i = 1; i <= 50; i ++) {
					bussiness.sub(i);
				}
			}
		}
		).start();
		//main方法即主線程
		for (int i = 1; i <= 50; i ++) {
			bussiness.main(i);
		}
	}
}
//要用到的共同數(shù)據(jù)(包括同步鎖)或共同的若干個(gè)方法應(yīng)該歸在同一個(gè)類(lèi)身上,這種設(shè)計(jì)正好體現(xiàn)了高類(lèi)聚和程序的健壯性。
class Business {
	public synchronized void sub(int i) {
		for (int j = 1;j <= 10; j ++) {
			System.out.println("sub thread sequence of " + j + ", loop of " + i);
		}
	}
	public synchronized void main(int i) {
		for (int j = 1;j <= 5; j ++) {
			System.out.println("main thread sequence of " + j + ", loop of " + i);
		}
	}

經(jīng)過(guò)這樣修改后,程序結(jié)構(gòu)更加清晰了,也更加健壯了,只要在兩個(gè)線程任務(wù)方法上加上synchronized關(guān)鍵字即可,用的都是this這把鎖。但是現(xiàn)在兩個(gè)線程之間還沒(méi)有通信,執(zhí)行的結(jié)果是主線程循環(huán)執(zhí)行任務(wù)50次,然后子線程再循環(huán)執(zhí)行任務(wù)50次,原因很簡(jiǎn)單,因?yàn)橛衧ynchronized同步。

下面繼續(xù)完善程序,讓兩個(gè)線程之間完成題目中所描述的那樣通信:

public class TraditionalThreadCommunication {
	public static void main(String[] args) {
		Business bussiness = new Business();
		//new一個(gè)線程任務(wù)處理類(lèi)
		//開(kāi)啟一個(gè)子線程
		new Thread(new Runnable() {
			@Override
			      public void run() {
				for (int i = 1; i <= 50; i ++) {
					bussiness.sub(i);
				}
			}
		}
		).start();
		//main方法即主線程
		for (int i = 1; i <= 50; i ++) {
			bussiness.main(i);
		}
	}
}
//要用到共同數(shù)據(jù)(包括同步鎖)或共同的若干個(gè)方法應(yīng)該歸在同一個(gè)類(lèi)身上,這種設(shè)計(jì)正好體現(xiàn)了高雷劇和程序的健壯性。
class Business {
	private Boolean bShouldSub = true;
	public synchronized void sub(int i) {
		while(!bShouldSub) {
			//如果不輪到自己執(zhí)行,就睡
			try {
				this.wait();
				//調(diào)用wait()方法的對(duì)象必須和synchronized鎖對(duì)象一致,這里synchronized在方法上,所以用this
			}
			catch (InterruptedException e) {
				// TODO Auto-generated catch block
				e.printStackTrace();
			}
		}
		for (int j = 1;j <= 10; j ++) {
			System.out.println("sub thread sequence of " + j + ", loop of " + i);
		}
		bShouldSub = false;
		//改變標(biāo)記
		this.notify();
		//喚醒正在等待的主線程
	}
	public synchronized void main(int i) {
		while(bShouldSub) {
			//如果不輪到自己執(zhí)行,就睡
			try {
				this.wait();
			}
			catch (InterruptedException e) {
				// TODO Auto-generated catch block
				e.printStackTrace();
			}
		}
		for (int j = 1;j <= 5; j ++) {
			System.out.println("main thread sequence of " + j + ", loop of " + i);
		}
		bShouldSub = true;
		//改變標(biāo)記
		this.notify();
		//喚醒正在等待的子線程
	}
}

首先,先不說(shuō)具體的程序?qū)崿F(xiàn),就從結(jié)構(gòu)上來(lái)看,已經(jīng)體會(huì)到了這種設(shè)計(jì)的好處了:主函數(shù)里不用修改任何東西,關(guān)于線程間同步和線程間通信的邏輯全都在Business類(lèi)中,主函數(shù)中的不同線程只需要調(diào)用放在該類(lèi)中對(duì)應(yīng)的任務(wù)即可。體現(xiàn)了高類(lèi)聚的好處。

再看一下具體的代碼,首先定義一個(gè)boolean型變量來(lái)標(biāo)識(shí)哪個(gè)線程該執(zhí)行,當(dāng)不是子線程執(zhí)行的時(shí)候,它就睡,那么很自然主線程就執(zhí)行了,執(zhí)行完了,修改了bShouldSub并喚醒了子線程,子線程這時(shí)候再判斷一下while不滿足了,就不睡了,就執(zhí)行子線程任務(wù),同樣地,剛剛主線程修改了bShouldSub后,第二次循環(huán)來(lái)執(zhí)行主線程任務(wù)的時(shí)候,判斷while滿足就睡了,等待子線程來(lái)喚醒。這樣邏輯就很清楚了,主線程和子線程你一下我一下輪流執(zhí)行各自的任務(wù),這種節(jié)奏共循環(huán)50次。

另外有個(gè)小小的說(shuō)明:這里其實(shí)用if來(lái)判斷也是可以的,但是為什么要用while呢?因?yàn)橛袝r(shí)候線程會(huì)假醒(就好像人的夢(mèng)游,明明正在睡,結(jié)果站起來(lái)了),如果用的是if的話,那么它假醒了后,就不會(huì)再返回去判斷if了,那它就很自然的往下執(zhí)行任務(wù),好了,另一個(gè)線程正在執(zhí)行呢,啪嘰一下就與另一個(gè)線程之間相互影響了。但是如果是while的話就不一樣了,就算線程假醒了,它還會(huì)判斷一下while的,但是此時(shí)另一個(gè)線程在執(zhí)行啊,bShouldSub并沒(méi)有被修改,所以還是進(jìn)到while里了,又被睡了~所以很安全,不會(huì)影響另一個(gè)線程!官方JDK文檔中也是這么干的。

線程間通信就總結(jié)到這吧~

總結(jié)

以上就是本文關(guān)于Java并發(fā)之傳統(tǒng)線程同步通信技術(shù)代碼詳解的全部?jī)?nèi)容,希望對(duì)大家有所幫助。感興趣的朋友可以繼續(xù)參閱本站其他相關(guān)專(zhuān)題,如有不足之處,歡迎留言指出。感謝朋友們對(duì)本站的支持!

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