本總結我對于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,具體內容如下
①同步
這里講的同步是指多個線程通過synchronized關鍵字這種方式來實現線程間的通信。
參考示例:
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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; //省略構造方法 @Override public void run() { super .run(); object.methodA(); } } public class ThreadB extends Thread { private MyObject object; //省略構造方法 @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用不同的方法,但是它們是同步執行的,比如:線程B需要等待線程A執行完了methodA()方法之后,它才能執行methodB()方法。這樣,線程A和線程B就實現了 通信。
這種方式,本質上就是“共享內存”式的通信。多個線程需要訪問同一個共享變量,誰拿到了鎖(獲得了訪問權限),誰就可以執行。
②while輪詢的方式
代碼如下:
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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調度器將CPU交給線程B執行時,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,當有電話來時,響鈴通知TA電話來了。關于線程的輪詢的影響,可參考:Java中一個線程執行死循環有什么后果
③wait/notify機制
代碼如下:
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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( "已經發出了通知" ); } 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() 已經為5了呢?
這里用到了Object類的 wait() 和 notify() 方法。
當條件未滿足時(list.size() !=5),線程A調用wait() 放棄CPU,并進入阻塞狀態。---不像②while輪詢那樣占用CPU
當條件滿足時,線程B調用 notify()通知 線程A,所謂通知線程A,就是喚醒線程A,并讓它進入可運行狀態。
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先執行,一下子添加了5個元素并調用了notify()發送了通知,而此時線程A還執行;當線程A執行并調用wait()時,那它永遠就不可能被喚醒了。因為,線程B已經發了通知了,以后不再發通知了。這說明:通知過早,會打亂程序的執行邏輯。
以上就是本文的全部內容,希望對大家學習Java程序設計有所幫助。