JAVA多線程間通訊常用實(shí)現(xiàn)方法解析
如何實(shí)現(xiàn)線程間通訊,有如下三種方法:
1、使用Semaphore (信號(hào)量)類來(lái)控制線程的等待和釋放
功能:三個(gè)線程 a 、b 、c 并發(fā)運(yùn)行,b,c 需要 a 線程的數(shù)據(jù)怎么實(shí)現(xiàn)
分析:考慮到多線程的不確定性, 因此我們不能確保 ThreadA 就一定先于 ThreadB 和 ThreadC 前執(zhí)行,就算 ThreadA先執(zhí)行了, 我們也無(wú)法保證 ThreadA 什么時(shí)候才能將變量 num 給初始化完成。 因此我們必須讓 ThreadB 和 Thread去等待 ThreadA 完成任何后發(fā)出的消息
解決方案:解決上面的難題我能想到的兩種方案,一是使用純 Java API 的 Semaphore 類來(lái)控制線程的等待和釋放,二是使用 Android 提供的 Handler 消息機(jī)制,此處不舉列說(shuō)明;
import java.util.concurrent.Semaphore; public class ThreadCommunication { private static int num; /** * 定義一個(gè)信號(hào)量,該類內(nèi)部維持了多個(gè)線程鎖,可以阻塞多個(gè)線程,釋放多個(gè)線程, 線程的阻塞和釋放是通過(guò) permit 概念來(lái)實(shí)現(xiàn)的。線程通過(guò)semaphore.acquire()方法獲取 permit,如果當(dāng)前 semaphore 有 permit 則分配給該線程,如果沒(méi)有則阻塞該線程直到 semaphore 調(diào)用 release()方法釋放 permit。 * 構(gòu)造函數(shù) Semaphore(int permits) : 創(chuàng)建具有給定的許可數(shù)和非公平的公平設(shè)置的 Semaphore */ private static Semaphore semaphore = new Semaphore(0);//表示初始時(shí)沒(méi)有可用的permit public static void main(String[] args) { Thread threadA = new Thread(new Runnable() { public void run() { try { // 模擬耗時(shí)操作之后初始化變量 num Thread.sleep(1000); num = 1; // 初始化完參數(shù)后釋放兩個(gè) permit semaphore.release(2); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "獲取到 num 的值為:" + num); } },"threadA"); Thread threadB = new Thread(new Runnable() { public void run() { try { // 獲取 permit,如果 semaphore 沒(méi)有可用的 permit 則等待,如果有則消耗一個(gè) semaphore.acquire(); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "獲取到 num 的值為:" + num); } },"threadB"); Thread threadC = new Thread(new Runnable() { public void run() { try { // 獲取 permit,如果 semaphore 沒(méi)有可用的 permit 則等待,如果有則消耗一個(gè) semaphore.acquire(); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "獲取到 num 的值為:" + num); } },"threadC"); // 同時(shí)開(kāi)啟 3 個(gè)線程 threadA.start(); threadB.start(); threadC.start(); } }
運(yùn)行結(jié)果:
threadA獲取到 num 的值為:1
threadB獲取到 num 的值為:1
threadC獲取到 num 的值為:1
2、發(fā)送信號(hào)的一個(gè)簡(jiǎn)單方式是在共享對(duì)象的變量里設(shè)置信號(hào)值,通過(guò)join方法實(shí)現(xiàn)
線程間通信可以通過(guò)發(fā)送信號(hào),發(fā)送信號(hào)的一個(gè)簡(jiǎn)單方式是在共享對(duì)象的變量里設(shè)置信號(hào)值(并提供set和get方法)。線程 A 在一個(gè)同步塊里設(shè)置 boolean 型成員變量 hasDataToProcess 為 true,線程 B 也在同步塊里讀取 hasDataToProcess這個(gè)成員變量。
package threadLearning.waitSleepExchage; public class ThreadCommunication2 { // 共享的變量 private boolean hasDataToProcess = false; // 取值 public boolean getHasDataToProcess() { return hasDataToProcess; } // 存值 public void setHasDataToProcess(boolean hasDataToProcess) { this.hasDataToProcess = hasDataToProcess; } public static void main(String[] args) { // 同一個(gè)對(duì)象 final ThreadCommunication2 my = new ThreadCommunication2(); // 線程 1 設(shè)置 hasDataToProcess 值為 true final Thread t1 = new Thread(new Runnable() { public void run() { my.setHasDataToProcess(true); } }); t1.start(); // 線程 2 取這個(gè)值 hasDataToProcess Thread t2 = new Thread(new Runnable() { public void run() { try { // 等待線程 1 完成然后取值 t1.join(); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } my.getHasDataToProcess(); System.out.println("t1 改變以后的值:" + my.getHasDataToProcess()); } }); t2.start(); } }
運(yùn)行結(jié)果為:t1 改變以后的值:true
3、發(fā)送信號(hào)的一個(gè)簡(jiǎn)單方式是在共享對(duì)象的變量里設(shè)置信號(hào)值,通過(guò)wait方法實(shí)現(xiàn)
項(xiàng)目功能簡(jiǎn)介:
線程A 對(duì)Person的姓名和年齡進(jìn)行賦值,線程B對(duì)獲取同一個(gè)Person的姓名和年齡并輸出。
如果線程A沒(méi)有賦值完成,那么線程B則處于等待狀態(tài),在線程A賦值完成后喚醒線程B進(jìn)行輸出
如果線程B沒(méi)有輸出完成,那么線程A則處于等待狀態(tài),在線程B輸出完成后喚醒線程A進(jìn)行賦值
class Person { String name; String gender; boolean flag = false;// (標(biāo)記)默認(rèn)不輸出,即先進(jìn)行輸入后才能輸出 } class Input implements Runnable { private Person p; private int n = 0; public Input(Person p) { this.p = p; } public void run() { // 別忘了while(true)??! while (true) { synchronized (p) {// 兩個(gè)Runnable用同一個(gè)Person初始化,就可保證p是同一個(gè)且唯一 if (p.flag) { try { p.wait(); } catch (InterruptedException e) { } } // not "else" if (n == 0) { p.name = "Jason"; p.gender = "男"; } else { p.name = "Lily"; p.gender = "女"; } n = (n + 1) % 2;//是的n在1和0之間切換取值 p.flag = true;// 修改標(biāo)志位 p.notify();// 喚醒另一個(gè) } } } } class Output implements Runnable { private Person p; public Output(Person p) { this.p = p; } public void run() { // 別忘了while(true)??! while (true) { synchronized (p) { // 仍然是判斷標(biāo)志位,和上面的線程輪流等待,喚醒 if (!p.flag) { try { p.wait(); } catch (InterruptedException e) { } } System.out.println(p.name + "..." + p.gender); // 別忘了改變標(biāo)志位和喚醒另一個(gè) p.flag = false;// 讓自己回來(lái)等待 p.notify();// 同一個(gè)鎖,喚醒鎖上的另一個(gè)線程 }// 問(wèn)題:一個(gè)線程再次進(jìn)入鎖,等待,另一個(gè)進(jìn)程在此前喚醒了,此時(shí)能進(jìn)入鎖執(zhí)行嗎?-->能,wait()即會(huì)釋放鎖,也釋放執(zhí)行資格! } } } public class WaitSleepTest1 { public static void main(String[] args) { Person p = new Person(); new Thread(new Input(p)).start(); new Thread(new Output(p)).start(); } }
運(yùn)行結(jié)果為:
Jason...男 Lily...女 Jason...男 Lily...女 Jason...男 Lily...女 Jason...男 Lily...女 Jason...男 Lily...女 Jason...男 ......
備注:
- wait和sleep的區(qū)別:
- wait():釋放資源,釋放鎖
- sleep():釋放資源,不釋放鎖
- wait():Object的方法,用在同步當(dāng)中,是同步鎖的方法,以鎖控制線程
- sleep():線程類Thread本身的靜態(tài)方法
- wait(),notify(),notifyAll()方法是用在同步當(dāng)中的:必須是同步當(dāng)中的同一把鎖操作線程。
所以這幾個(gè)方法是Object的方法。試想想不在同步中的多線程,由于搶奪執(zhí)行權(quán)結(jié)果不定,控制無(wú)意義。
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