学习了基础的线程知识 看到了 线程之间的通信
线程之间有哪些通信方式呢?
1、同步
这里讲的同步是指多个线程通过synchronized关键字这种方式来实现线程间的通信。
public classMyObject {publicMyObject() {}synchronized public voidmethodA() {
System.out.println("这是:methodA");
}synchronized public voidmethodB() {
System.out.println("这是:methodB");
}public classcommunicationTreadTest {public static class ThreadA extendsThread {privateMyObject object;publicThreadA(MyObject object) {this.object =object;
}
@Overridepublic voidrun() {
object.methodA();
}
}public static class ThreadB extendsThread {privateMyObject object;publicThreadB(MyObject object) {this.object =object;
}
@Overridepublic voidrun() {//super.run();
object.methodB();
}
}public static voidmain(String[] args) {
MyObject object= newMyObject();//线程A与线程B 持有的是同一个对象:object
ThreadA a = newThreadA(object);
ThreadB b= newThreadB(object);
a.start();b.start();
//methodA执行完之后才会执行methodB
}
}
由于线程A和线程B持有同一个MyObject类的对象object,尽管这两个线程需要调用不同的方法,但是它们是同步执行的,比如:线程B需要等待线程A执行完了methodA()方法之后,它才能执行methodB()方法。这样,线程A和线程B就实现了 通信。
这种方式,本质上就是“共享内存”式的通信。多个线程需要访问同一个共享变量,谁拿到了锁(获得了访问权限),谁就可以执行。
2、while轮询的方式
importjava.util.ArrayList;importjava.util.List;public classMyList {private List list = new ArrayList();public voidadd() {
list.add("elements");
}public intsize() {returnlist.size();
}
}importmylist.MyList;public class ThreadA extendsThread {privateMyList list;publicThreadA(MyList list) {super();this.list =list;
}
@Overridepublic voidrun() {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();
}
}
}importmylist.MyList;public class ThreadB extendsThread {privateMyList list;publicThreadB(MyList list) {super();this.list =list;
}
@Overridepublic voidrun() {try{while (true) {if (list.size() == 5) {
System.out.println("==5, 线程b准备退出了");throw newInterruptedException();
}
}
}catch(InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}importmylist.MyList;importextthread.ThreadA;importextthread.ThreadB;public classTest {public static voidmain(String[] args) {
MyList service= newMyList();
ThreadA a= newThreadA(service);
a.setName("A");
a.start();
ThreadB b= newThreadB(service);
b.setName("B");
b.start();
}
}
在这种方式下,线程A不断地改变条件,线程ThreadB不停地通过while语句检测这个条件(list.size()==5)是否成立 ,从而实现了线程间的通信。但是这种方式会浪费CPU资源。之所以说它浪费资源,是因为JVM调度器将CPU交给线程B执行时,它没做啥“有用”的工作,只是在不断地测试 某个条件是否成立。就类似于现实生活中,某个人一直看着手机屏幕是否有电话来了,而不是: 在干别的事情,当有电话来时,响铃通知TA电话来了。关于线程的轮询的影响,可参考:JAVA多线程之当一个线程在执行死循环时会影响另外一个线程吗?
这种方式还存在另外一个问题:
轮询的条件的可见性问题,关于内存可见性问题,可参考:JAVA多线程之volatile 与 synchronized 的比较中的第一点“一,volatile关键字的可见性”
线程都是先把变量读取到本地线程栈空间,然后再去再去修改的本地变量。因此,如果线程B每次都在取本地的 条件变量,那么尽管另外一个线程已经改变了轮询的条件,它也察觉不到,这样也会造成死循环。
3、wait/notify机制
importjava.util.ArrayList;importjava.util.List;public classMyList {private static List list = new ArrayList();public static voidadd() {
list.add("anyString");
}public static intsize() {returnlist.size();
}
}public class ThreadA extendsThread {privateObject lock;publicThreadA(Object lock) {super();this.lock =lock;
}
@Overridepublic voidrun() {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 extendsThread {privateObject lock;publicThreadB(Object lock) {super();this.lock =lock;
}
@Overridepublic voidrun() {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 classRun {public static voidmain(String[] args) {try{
Object lock= newObject();
ThreadA a= newThreadA(lock);
a.start();
Thread.sleep(50);
ThreadB b= newThreadB(lock);
b.start();
}catch(InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
线程A要等待某个条件满足时(list.size()==5),才执行操作。线程B则向list中添加元素,改变list 的size。
A,B之间如何通信的呢?也就是说,线程A如何知道 list.size() 已经为5了呢?
这里用到了Object类的 wait() 和 notify() 方法。
当条件未满足时(list.size() !=5),线程A调用wait() 放弃CPU,并进入阻塞状态。---不像②while轮询那样占用CPU
当条件满足时,线程B调用 notify()通知 线程A,所谓通知线程A,就是唤醒线程A,并让它进入可运行状态。
这种方式的一个好处就是CPU的利用率提高了。
但是也有一些缺点:比如,线程B先执行,一下子添加了5个元素并调用了notify()发送了通知,而此时线程A还执行;当线程A执行并调用wait()时,那它永远就不可能被唤醒了。因为,线程B已经发了通知了,以后不再发通知了。这说明:通知过早,会打乱程序的执行逻辑。
④管道通信就是使用java.io.PipedInputStream 和 java.io.PipedOutputStream进行通信
具体就不介绍了。分布式系统中说的两种通信机制:共享内存机制和消息通信机制。感觉前面的①中的synchronized关键字和②中的while轮询 “属于” 共享内存机制,由于是轮询的条件使用了volatile关键字修饰时,这就表示它们通过判断这个“共享的条件变量“是否改变了,来实现进程间的交流。
而管道通信,更像消息传递机制,也就是说:通过管道,将一个线程中的消息发送给另一个。
关于wait/notify更多内容,可参考:JAVA多线程之wait/notify