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线程中通信是指多个线程之间通过某种机制进行协调和交互
线程通信主要可以分为三种方式#xff0c;分别为共享内存、消息传递和管道流。每种方式有不同的方法来实现 共享内存#xff1a;线程之间共享程序的公共状态#xff0c;线程之间通过读-写内存中的公…线程通信的方式
线程中通信是指多个线程之间通过某种机制进行协调和交互
线程通信主要可以分为三种方式分别为共享内存、消息传递和管道流。每种方式有不同的方法来实现 共享内存线程之间共享程序的公共状态线程之间通过读-写内存中的公共状态来隐式通信。 volatile共享内存 消息传递线程之间没有公共的状态线程之间必须通过明确的发送信息来显示的进行通信。 wait/notify等待通知方式 join方式 管道流 管道输入/输出流的形式 共享内存
/*** Author: Simon Lang* Date: 2020/5/5 15:13*/
public class TestVolatile {private static volatile boolean flagtrue;public static void main(String[] args){new Thread(new Runnable() {public void run() {while (true){if(flag){System.out.println(线程A);flagfalse;}}}}).start();
new Thread(new Runnable() {public void run() {while (true){if(!flag){System.out.println(线程B);flagtrue;}}}}).start();}
}
测试结果线程A和线程B交替执行 消息传递-线程等待和通知
线程等待和通知机制是线程通讯的主要手段之一。 在 Java 中有以下三种实现线程等待的手段 Object 类提供的 wait()notify() 和 notifyAll() 方法 Condition 类下的 await()signal() 和 signalAll() 方法 LockSupport 类下的 park() 和 unpark() 方法。 Object 类提供的 wait()notify() 和 notifyAll() 方法 Object lock new Object();
new Thread(() - {synchronized (lock) {try {System.out.println(线程1 - 进入等待);lock.wait();System.out.println(线程1 - 继续执行);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}System.out.println(线程1 - 执行完成);}
}).start();Thread.sleep(1000);
synchronized (lock) {// 唤醒线程System.out.println(执行 notifyAll());lock.notifyAll();
} Condition 类下的 await()signal() 和 signalAll() 方法 // 创建 Condition 对象 (lock 可创建多个 condition 对象)
Lock lock new ReentrantLock();
Condition condition lock.newCondition();
// 加锁
lock.lock();
try {// 一个线程中执行 await()condition.await();// 另一个线程中执行 signal()condition.signal();
} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();
} finally {lock.unlock();
} Condition 类它可以创建出多个对象。那为什么有了 Object 类的 wait 和 notify 的方式还需要 condition 来干嘛呢 因为 Object 类的 wait 和 notify 只适用于一个任务队列而 Condition 类的 await 和 signal 适用于多个任务队列在多个任务队列的情况下使用 Object 类的 wait 和 notify 可能会存在线程饿死的问题。 比如以上这种生产者消费者模型当生产者消费者阻塞式的都有多个的时候并且此时任务队列里面没有任务了所以消费者就会进入休眠状态此时生产者需要做两件事情 将任务推送到任务队列 唤醒线程 【问题所在】 ① 此时如果使用 Object 类提供的 wait 和 notify而唤醒线程是存在两种可能的 1唤醒了消费者 2唤醒了生产者 如果是唤醒了生产者那就出问题了当生产者这边代码执行完了就结束了消费者这边永远不会去消费队列里的任务了这就会导致线程饥饿问题。 而 Condition 类因为可以被创建多个所以可以使用两个 Condition 对象一个指定唤醒生产者一个指定唤醒消费者这样就不会出现线程饥饿了。 所以 Condition 类的 await 和 signal 是对 Object 类的 wait 和 notify 的一个补充它解决了 Object 类种分组不明确的问题。 LockSupport 类下的 park() 和 unpark() 方法。 public static void main(String[] args) {Thread t1 new Thread(() - {LockSupport.park();System.out.println(线程1被唤醒);},线程1);t1.start();Thread t2 new Thread(() - {LockSupport.park();System.out.println(线程2被唤醒);},线程2);t2.start();Thread t3 new Thread(() - {try {Thread.sleep(1000);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}System.out.println(唤醒线程2);LockSupport.unpark(t2);},线程3);t3.start();
} LockSupport 类又是对 Condition 类的一个补充它可以指定唤醒某一个线程它解决了前两种方式不能随机指定唤醒线程的问题。 join方式 join()方法的作用是在当前线程A调用线程B的join()方法后会让当前线程A阻塞直到线程B的逻辑执行完成A线程才会解除阻塞然后继续执行自己的业务逻辑这样做可以节省计算机中资源。 public class TestJoin {public static void main(String[] args){Thread threadnew Thread(new Runnable() {Overridepublic void run() {System.out.println(线程0开始执行了);}});thread.start();for (int i0;i10;i){JoinThread jtnew JoinThread(thread,i);jt.start();threadjt;}
}
static class JoinThread extends Thread{private Thread thread;private int i;
public JoinThread(Thread thread,int i){this.threadthread;this.ii;}
Overridepublic void run() {try {thread.join();System.out.println(线程(i1)执行了);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}}}
}
每个线程的终止的前提是前驱线程的终止每个线程等待前驱线程终止后才从join方法返回实际上这里涉及了等待/通知机制即下一个线程的执行需要接受前驱线程结束的通知。 管道输入/输出流
管道流是是一种使用比较少的线程间通信方式管道输入/输出流和普通文件输入/输出流或者网络输出/输出流不同之处在于它主要用于线程之间的数据传输传输的媒介为管道。
管道输入/输出流主要包括4种具体的实现PipedOutputStrean、PipedInputStrean、PipedReader和PipedWriter前两种面向字节后两种面向字符。
java的管道的输入和输出实际上使用的是一个循环缓冲数组来实现的默认为1024输入流从这个数组中读取数据输出流从这个数组中写入数据当这个缓冲数组已满的时候输出流所在的线程就会被阻塞当向这个缓冲数组为空时输入流所在的线程就会被阻塞。
public class TestPip {public static void main(String[] args) throws IOException {PipedWriter writer new PipedWriter();PipedReader reader new PipedReader();//使用connect方法将输入流和输出流连接起来writer.connect(reader);Thread printThread new Thread(new Print(reader) , PrintThread);//启动线程printThreadprintThread.start();int receive 0;try{//读取输入的内容while((receive System.in.read()) ! -1){writer.write(receive);}}finally {writer.close();}}
private static class Print implements Runnable {private PipedReader reader;
public Print(PipedReader reader) {this.reader reader;}
Overridepublic void run() {int receive 0;try{while ((receive reader.read()) ! -1){//字符转换System.out.print((char) receive);}}catch (IOException e) {System.out.print(e);}}}
}
对于Piped类型的流必须先进性绑定也就是调用connect()方法如果没有将输入/输出流绑定起来对于该流的访问将抛出异常。
