本總結我對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
這裡講的同步是指多個執行緒透過synchronized關鍵字這種方式來實作執行緒間的通訊。
參考範例:
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(); } }
由於執行緒A和執行緒B持有同一個MyObject類別的物件object,儘管這兩個執行緒需要呼叫不同的方法,但是它們是同步執行的,例如:執行緒B需要等待執行緒A執行完了methodA()方法之後,它才能執行methodB()方法。這樣,線程A和線程B就實作了 通訊。
這種方式,本質上就是「共享記憶體」式的通訊。多個執行緒需要存取同一個共享變量,誰拿到了鎖(獲得了存取權限),誰就可以執行。
②while輪詢的方式
程式碼如下:
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) + "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(); } }
在這種方式下,線程A不斷地改變條件,線程ThreadB不停地透過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訊。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交給執行緒B執行時,它沒做啥「有用」的工作,只是不斷地測試 某個條件是否成立。就類似於現實生活中,某個人一直看著手機螢幕是否有電話來了,而不是: 在幹別的事情,當有電話來時,響鈴通知TA電話來了。
③wait/notify機制
程式碼如下:
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(); } } }
執行緒A要等待某個條件滿足時(list.size()==5),才執行操作。執行緒B則在list中加入元素,改變list 的size。
A,B之間如何溝通的呢?也就是說,線程A如何知道 list.size() 已經為5了呢?
這裡用到了Object類別的 wait() 和 notify() 方法。
當條件未滿足時(list.size() !=5),線程A呼叫wait() 放棄CPU,並進入阻塞狀態。 ---不像②while輪詢那樣佔用CPU
當條件滿足時,執行緒B呼叫 notify()通知 執行緒A,所謂通知執行緒A,就是喚醒執行緒A,並讓它進入可運作狀態。
這種方式的一個好處就是CPU的使用率提高了。
但是也有一些缺點:比如,線程B先執行,一下子添加了5個元素並調用了notify()發送了通知,而此時線程A還執行;當線程A執行並調用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,以後不再發通知了。這說明:通知過早,會打亂程式的執行邏輯。
以上就是本文的全部內容,希望對大家學習Java程式設計有所幫助。
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