深入理解JAVA多線程之線程間的通信方式

更新時(shí)間：2016年05月15日 11:27:12 投稿：jingxian

下面小編就為大家?guī)?lái)一篇深入理解JAVA多線程之線程間的通信方式。小編覺(jué)得挺不錯(cuò)的，現(xiàn)在分享給大家，也給大家做個(gè)參考。一起跟隨小編過(guò)來(lái)看看吧

一，介紹

本總結(jié)我對(duì)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(lái)討論線程間的通信，故摘抄了書中的一些示例代碼。

二，線程間的通信方式

①同步

這里講的同步是指多個(gè)線程通過(guò)synchronized關(guān)鍵字這種方式來(lái)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(duì)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(duì)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(wèn)同一個(gè)共享變量，誰(shuí)拿到了鎖（獲得了訪問(wèn)權(quán)限），誰(shuí)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(guò)while語(yǔ)句檢測(cè)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(huì)浪費(fèi)CPU資源。之所以說(shuō)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(méi)做啥“有用”的工作，只是在不斷地測(cè)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(lái)了，而不是：在干別的事情，當(dāng)有電話來(lái)時(shí)，響鈴?fù)ㄖ猅A電話來(lái)了。

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(shuō)，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(shuō)明：通知過(guò)早，會(huì)打亂程序的執(zhí)行邏輯。

以上這篇深入理解JAVA多線程之線程間的通信方式就是小編分享給大家的全部?jī)?nèi)容了，希望能給大家一個(gè)參考，也希望大家多多支持腳本之家。

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