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Java線程間的通信方式詳解

更新時間：2016年05月14日 18:30:24 作者：hapjin

這篇文章主要為大家詳細(xì)介紹了Java線程間的通信方式，以代碼結(jié)合文字的方式來討論線程間的通信，感興趣的朋友可以參考一下

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線程通過synchronized關(guān)鍵字這種方式來實現(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MyObject類的對象object，盡管這兩個線程需要調(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。多個線程需要訪問同一個共享變量，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語句檢測這個條件(list.size()==5)是否成立，從而實現(xiàn)了線程間的通信。但是這種方式會浪費CPU資源。之所以說它浪費資源，是因為JVM調(diào)度器將CPU交給線程B執(zhí)行時，它沒做啥“有用”的工作，只是在不斷地測試某個條件是否成立。就類似于現(xiàn)實生活中，某個人一直看著手機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，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中一個線程執(zhí)行死循環(huán)有什么后果

③wait/notify機制

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要等待某個條件滿足時(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(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，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)入可運行狀態(tài)。

這種方式的一個好處就是CPU的利用率提高了。

但是也有一些缺點：比如，線程B先執(zhí)行，一下子添加了5個元素并調(diào)用了notify()發(fā)送了通知，而此時線程A還執(zhí)行；當(dāng)線程A執(zhí)行并調(diào)用wait()時，那它永遠(yuǎn)就不可能被喚醒了。因為，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)計有所幫助。

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