Java線程間的通信方式詳解

本總結我對於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：

 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(); }}

由於線程A和線程B持有同一個MyObject類的對象object，儘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()方法之後，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：

 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。就類似於現實生活中，某個人一直看著手機屏幕是否有電話來了，而不是： 在幹別的事情，當有電話來時，響鈴通知TA電話來了。關於線程的輪詢的影響，可參考：Java中一個線程執行死循環有什麼後果

③wait/notify機制

代碼如下：

 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？

這裡用到了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，並進入阻塞狀態。 ---不像②while輪詢那樣佔用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，並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。