Java线程通信详解
线程通信用来保证线程协调运行,一般在做线程同步的时候才需要考虑线程通信的问题。
1、传统的线程通信
通常利用Objeclt类提供的三个方法:
- wait()导致当前线程等待,并释放该同步监视器的锁定,直到其它线程调用该同步监视器的notify()或者notifyAll()方法唤醒线程。
- notify(),唤醒在此同步监视器上等待的线程,如果有多个会任意选择一个唤醒
- notifyAll()唤醒在此同步监视器上等待的所有线程,这些线程通过调度竞争资源后,某个线程获取此同步监视器的锁,然后得以运行。
这三个方法必须由同步监视器对象调用,分为两张情况:
同步方法时,由于同步监视器为this对象,所以可以直接调用这三个方法。
示例如下:
publicclassSyncMethodThreadCommunication{ staticclassDataWrap{ intdata=0; booleanflag=false; publicsynchronizedvoidaddThreadA(){ if(flag){ try{ wait(); }catch(InterruptedExceptione){ e.printStackTrace(); } } data++; System.out.println(Thread.currentThread().getName()+""+data); flag=true; notify(); } publicsynchronizedvoidaddThreadB(){ if(!flag){ try{ wait(); }catch(InterruptedExceptione){ e.printStackTrace(); } } data++; System.out.println(Thread.currentThread().getName()+""+data); flag=false; notify(); } } staticclassThreadAextendsThread{ privateDataWrapdata; publicThreadA(DataWrapdataWrap){ this.data=dataWrap; } @Override publicvoidrun(){ for(inti=0;i<10;i++){ data.addThreadA(); } } } staticclassThreadBextendsThread{ privateDataWrapdata; publicThreadB(DataWrapdataWrap){ this.data=dataWrap; } @Override publicvoidrun(){ for(inti=0;i<10;i++){ data.addThreadB(); } } } publicstaticvoidmain(String[]args){ //实现两个线程轮流对数据进行加一操作 DataWrapdataWrap=newDataWrap(); newThreadA(dataWrap).start(); newThreadB(dataWrap).start(); } }
同步代码块时,需要使用监视器对象调用这三个方法。
示例如下:
publicclassSyncBlockThreadComminication{ staticclassDataWrap{ booleanflag; intdata; } staticclassThreadAextendsThread{ DataWrapdataWrap; publicThreadA(DataWrapdataWrap){ this.dataWrap=dataWrap; } @Override publicvoidrun(){ for(inti=0;i<10;i++){ synchronized(dataWrap){ if(dataWrap.flag){ try{ dataWrap.wait(); }catch(InterruptedExceptione){ e.printStackTrace(); } } dataWrap.data++; System.out.println(getName()+""+dataWrap.data); dataWrap.flag=true; dataWrap.notify(); } } } } staticclassThreadBextendsThread{ DataWrapdataWrap; publicThreadB(DataWrapdataWrap){ this.dataWrap=dataWrap; } @Override publicvoidrun(){ for(inti=0;i<10;i++){ synchronized(dataWrap){ if(!dataWrap.flag){ try{ dataWrap.wait(); }catch(InterruptedExceptione){ e.printStackTrace(); } } dataWrap.data++; System.out.println(getName()+""+dataWrap.data); dataWrap.flag=false; dataWrap.notify(); } } } } publicstaticvoidmain(String[]args){ //实现两个线程轮流对数据进行加一操作 DataWrapdataWrap=newDataWrap(); newThreadA(dataWrap).start(); newThreadB(dataWrap).start(); } }
2、使用Condition控制线程通信
当使用Lock对象保证同步时,则使用Condition对象来保证协调。
示例如下:
importjava.util.concurrent.locks.Condition; importjava.util.concurrent.locks.Lock; importjava.util.concurrent.locks.ReentrantLock; importcom.sun.media.sound.RIFFInvalidDataException; importjavafx.scene.chart.PieChart.Data; publicclassSyncLockThreadCommunication{ staticclassDataWrap{ intdata; booleanflag; privatefinalLocklock=newReentrantLock(); privatefinalConditioncondition=lock.newCondition(); publicvoidaddThreadA(){ lock.lock(); try{ if(flag){ try{ condition.await(); }catch(InterruptedExceptione){ e.printStackTrace(); } } data++; System.out.println(Thread.currentThread().getName()+""+data); flag=true; condition.signal(); }finally{ lock.unlock(); } } publicvoidaddThreadB(){ lock.lock(); try{ if(!flag){ try{ condition.await(); }catch(InterruptedExceptione){ e.printStackTrace(); } } data++; System.out.println(Thread.currentThread().getName()+""+data); flag=false; condition.signal(); }finally{ lock.unlock(); } } } staticclassThreadAextendsThread{ DataWrapdataWrap; publicThreadA(DataWrapdataWrap){ this.dataWrap=dataWrap; } @Override publicvoidrun(){ for(inti=0;i<10;i++){ dataWrap.addThreadA(); } } } staticclassThreadBextendsThread{ DataWrapdataWrap; publicThreadB(DataWrapdataWrap){ this.dataWrap=dataWrap; } @Override publicvoidrun(){ for(inti=0;i<10;i++){ dataWrap.addThreadB(); } } } publicstaticvoidmain(String[]args){ //实现两个线程轮流对数据进行加一操作 DataWrapdataWrap=newDataWrap(); newThreadA(dataWrap).start(); newThreadB(dataWrap).start(); } }
其中Condition对象的await(),singal(),singalAll()分别对应wait(),notify()和notifyAll()方法。
3、使用阻塞队列BlockingQueue控制线程通信
BlockingQueue是Queue接口的子接口,主要用来做线程通信使用,它具有一个特征:当生产者线程试图向BlockingQueue中放入元素时,如果队列已满,则该线程被阻塞;当消费者线程试图从BlockingQueue中取出元素时,如果队列已空,则该线程被阻塞。这两个特征分别对应两个支持阻塞的方法,put(Ee)和take()
示例如下:
importjava.util.concurrent.ArrayBlockingQueue; importjava.util.concurrent.BlockingQueue; publicclassBlockingQueueThreadComminication{ staticclassDataWrap{ intdata; } staticclassThreadAextendsThread{ privateBlockingQueue<DataWrap>blockingQueue; publicThreadA(BlockingQueue<DataWrap>blockingQueue,Stringname){ super(name); this.blockingQueue=blockingQueue; } @Override publicvoidrun(){ for(inti=0;i<100;i++){ try{ DataWrapdataWrap=blockingQueue.take(); dataWrap.data++; System.out.println(getName()+""+dataWrap.data); sleep(1000); }catch(InterruptedExceptione){ e.printStackTrace(); } } } } staticclassThreadBextendsThread{ privateBlockingQueue<DataWrap>blockingQueue; privateDataWrapdataWrap; publicThreadB(BlockingQueue<DataWrap>blockingQueue,DataWrapdataWrap,Stringname){ super(name); this.blockingQueue=blockingQueue; this.dataWrap=dataWrap; } @Override publicvoidrun(){ for(inti=0;i<100;i++){ try{ dataWrap.data++; System.out.println(getName()+""+dataWrap.data); blockingQueue.put(dataWrap); sleep(1000); }catch(InterruptedExceptione){ e.printStackTrace(); } } } } publicstaticvoidmain(String[]args){ ///实现两个线程轮流对数据进行加一操作 DataWrapdataWrap=newDataWrap(); BlockingQueue<DataWrap>blockingQueue=newArrayBlockingQueue<>(1); newThreadA(blockingQueue,"Consumer").start(); newThreadB(blockingQueue,dataWrap,"Producer").start(); } }
BlockingQueue共有五个实现类:
ArrayBlockingQueue基于数组实现的BlockingQueue队列
LinkedBlockingQueue基于链表实现的BlockingQueue队列
PriorityBlockingQueue中元素需实现Comparable接口,其中元素的排序是按照Comparator进行的定制排序。
SynchronousQueue同步队列,要求对该队列的存取操作必须是交替进行。
DelayQueue集合元素必须实现Delay接口,队列中元素排序按照Delay接口方法getDelay()的返回值进行排序。
以上就是本文的全部内容,希望对大家的学习有所帮助,也希望大家多多支持毛票票。