Java线程间的通信方式详解
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。