浅谈Java线程间通信方式

目录
  • 1.volatile和synchronized关键字
  • 2.等待/通知机制
  • 3.管道输入/输出流
  • 4.join()方法
  • 5.ThreadLocal()方法
  • 总结

线程间通信方式有两种：共享内存和消息传递。

不同进程间线程通信等同于进程间通信，同一进程间可用共享内存实现。

在共享内存的并发模型里，线程之间共享程序的公共状态，线程之间通过写-读内存中的公共状态来隐式进行通信，典型的共享内存通信方式就是通过共享对象进行通信。

在消息传递的并发模型里，线程之间没有公共状态，线程之间必须通过明确的发送消息来显式进行通信，在java中典型的消息传递方式就是wait()和notify()。

详细来说，线程通信有以下几种方式：

1.volatile和synchronized关键字

volatile关键字保证了共享变量的可见性，任何线程需要读取时都要到内存中读取（确保获得最新值）。synchronized关键字确保只能同时有一个线程访问方法或者变量，保证了线程访问的可见性和排他性。

synchronized底层是基于监视器（Monitor）的获取，每个对象都有自己的监视器，线程必须获得监视器才能继续执行内容。

2.等待/通知机制

等待/通知机制，是指一个线程A调用了对象O的wait()方法进入等待状态，而另一个线程B 调用了对象O的notify()或者notifyAll()方法，线程A收到通知后从对象O的wait()方法返回，进而 执行后续操作。上述两个线程通过对象O来完成交互，而对象上的wait()和notify/notifyAll()的 关系就如同开关信号一样，用来完成等待方和通知方之间的交互工作（注意此机制要和锁一起使用，调用notify的线程执行完后释放了锁新唤醒线程才能运行）。

3.管道输入/输出流

管道输入/输出流和普通的文件输入/输出流或者网络输入/输出流不同之处在于，它主要 用于线程之间的数据传输，而传输的媒介为内存。

管道输入/输出流主要包括了如下4种具体实现：PipedOutputStream、PipedInputStream、 PipedReader和PipedWriter，前两种面向字节，而后两种面向字符。

    public class Piped {
        public static void main(String[] args) throws Exception {
            PipedWriter out = new PipedWriter();
            PipedReader in = new PipedReader(); // 将输出流和输入流进行连接，否则在使用时会抛出IOException
            out.connect(in);
            Thread printThread = new Thread(new Print(in), "PrintThread");
            printThread.start();
            int receive = 0;
            try {
                while ((receive = System.in.read()) != -1) {
                    out.write(receive);
                }
            } finally {
                out.close();
            }
        }
        static class Print implements Runnable {
            private PipedReader in;
            public Print(PipedReader in) {
                this.in = in;
            }
            public void run() {
                int receive = 0;
                try {
                    while ((receive = in.read()) != -1) {
                        System.out.print((char) receive);
                    }
                } catch (IOException ex) {
                }
            }
        }
    }

4.join()方法

如果一个线程A执行了thread.join()语句，其含义是：当前线程A等待thread线程终止之后才 从thread.join()返回。线程Thread除了提供join()方法之外，还提供了join(long millis)和join(long millis,int nanos)两个具备超时特性的方法。这两个超时方法表示，如果线程thread在给定的超时 时间里没有终止，那么将会从该超时方法中返回。

每个线程终止的前提是前驱线程的终止，每个线程等待前驱线程终止后，才从join()方法返回，这里涉及了等待/通知机制（等待前驱线程结束，接收前驱线程结束通知）。

5.ThreadLocal()方法

ThreadLocal，即线程本地变量（每个线程都有自己唯一的一个哦），是一个以ThreadLocal对象为键、任意对象为值的存储结构。底层是一个ThreadLocalMap来存储信息，key是弱引用，value是强引用，所以使用完毕后要及时清理(尤其使用线程池时)。

总结

本篇文章就到这里了，希望能够给你带来帮助，也希望您能够多多关注我们的更多内容！

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