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Java线程通信详解

转载 作者：qq735679552 更新时间：2022-09-29 22:32:09 25 4
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这篇CFSDN的博客文章Java线程通信详解由作者收集整理，如果你对这篇文章有兴趣，记得点赞哟.

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:

  1. 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。
  2. 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
  3. 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:

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public class SyncMethodThreadCommunication {
   static class DataWrap{
     int data = 0 ;
     boolean flag = false ;
    
     public synchronized void addThreadA(){
       if (flag) {
         try {
           wait();
         } catch (InterruptedException e) {
           e.printStackTrace();
         }
       }
      
       data++;
       System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " " + data);
       flag = true ;
       notify();
     }
    
     public synchronized void addThreadB() {
       if (!flag) {
         try {
           wait();
         } catch (InterruptedException e) {
           e.printStackTrace();
         }
       }
      
       data++;
       System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " " + data);
       flag = false ;
       notify();
     }
   }
  
   static class ThreadA extends Thread {
     private DataWrap data;
    
     public ThreadA(DataWrap dataWrap) {
       this .data = dataWrap;
     }
    
     @Override
     public void run() {
       for ( int i = 0 ; i < 10 ; i++) {
         data.addThreadA();
       }
     }
   }
  
   static class ThreadB extends Thread {
     private DataWrap data;
    
     public ThreadB(DataWrap dataWrap) {
       this .data = dataWrap;
     }
    
     @Override
     public void run() {
       for ( int i = 0 ; i < 10 ; i++) {
         data.addThreadB();
       }
     }
   }
  
   public static void main(String[] args) {
     //实现两个线程轮流对数据进行加一操作
     DataWrap dataWrap = new DataWrap();
    
     new ThreadA(dataWrap).start();
     new ThreadB(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:

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public class SyncBlockThreadComminication {
   static class DataWrap{
     boolean flag;
     int data;
   }
  
   static class ThreadA extends Thread{
     DataWrap dataWrap;
    
     public ThreadA(DataWrap dataWrap){
       this .dataWrap = dataWrap;
     }
    
     @Override
     public void run() {
       for ( int i = 0 ; i < 10 ; i++) {
         synchronized (dataWrap) {
           if (dataWrap.flag) {
             try {
               dataWrap.wait();
             } catch (InterruptedException e) {
               e.printStackTrace();
             }
           }
          
           dataWrap.data++;
           System.out.println(getName() + " " + dataWrap.data);
           dataWrap.flag = true ;
           dataWrap.notify();
         } 
       }
     }
   }
  
   static class ThreadB extends Thread{
     DataWrap dataWrap;
    
     public ThreadB(DataWrap dataWrap){
       this .dataWrap = dataWrap;
     }
    
     @Override
     public void run() {
       for ( int i = 0 ; i < 10 ; i++) {
           synchronized (dataWrap) {
             if (!dataWrap.flag) {
               try {
                 dataWrap.wait();
               } catch (InterruptedException e) {
                 e.printStackTrace();
               }
             }
            
             dataWrap.data++;
             System.out.println(getName() + " " + dataWrap.data);
             dataWrap.flag = false ;
             dataWrap.notify();
           }
         } 
       }
      
   }
   public static void main(String[] args) {
     //实现两个线程轮流对数据进行加一操作
    
     DataWrap dataWrap = new DataWrap();
     new ThreadA(dataWrap).start();
     new ThreadB(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:

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import java.util.concurrent.locks.Condition;
import java.util.concurrent.locks.Lock;
import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock;
 
import com.sun.media.sound.RIFFInvalidDataException;
 
import javafx.scene.chart.PieChart.Data;
 
public class SyncLockThreadCommunication {
   static class DataWrap {
     int data;
     boolean flag;
    
     private final Lock lock = new ReentrantLock();
     private final Condition condition = lock.newCondition();
    
     public void addThreadA() {
       lock.lock();
       try {
         if (flag) {
           try {
             condition.await();
           } catch (InterruptedException e) {
             e.printStackTrace();
           }
         }
        
         data++;
         System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " " + data);
         flag = true ;
         condition.signal();
       } finally {
         lock.unlock();
       }
     }
    
     public void addThreadB() {
       lock.lock();
       try {
         if (!flag) {
           try {
             condition.await();
           } catch (InterruptedException e) {
             e.printStackTrace();
           }
         }
        
         data++;
         System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " " + data);
         flag = false ;
         condition.signal();
       } finally {
         lock.unlock();
       }
     }
   }
  
   static class ThreadA extends Thread{
     DataWrap dataWrap;
    
     public ThreadA(DataWrap dataWrap) {
       this .dataWrap = dataWrap;
     }
    
     @Override
     public void run() {
       for ( int i = 0 ; i < 10 ; i++) {
         dataWrap.addThreadA();
       }
     }
   }
  
   static class ThreadB extends Thread{
     DataWrap dataWrap;
    
     public ThreadB(DataWrap dataWrap) {
       this .dataWrap = dataWrap;
     }
    
     @Override
     public void run() {
       for ( int i = 0 ; i < 10 ; i++) {
         dataWrap.addThreadB();
       }
     }
   }
  
   public static void main(String[] args) {
     //实现两个线程轮流对数据进行加一操作
    
     DataWrap dataWrap = new DataWrap();
     new ThreadA(dataWrap).start();
     new ThreadB(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(E e)和take() 。

示例如下:

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import java.util.concurrent.ArrayBlockingQueue;
import java.util.concurrent.BlockingQueue;
 
public class BlockingQueueThreadComminication {
   static class DataWrap{
     int data;
   }
  
   static class ThreadA extends Thread{
     private BlockingQueue<DataWrap> blockingQueue;
    
     public ThreadA(BlockingQueue<DataWrap> blockingQueue, String name) {
       super (name);
       this .blockingQueue = blockingQueue;
     }
    
     @Override
     public void run() {
       for ( int i = 0 ; i < 100 ; i++) {
         try {
           DataWrap dataWrap = blockingQueue.take();
          
           dataWrap.data++;
           System.out.println(getName() + " " + dataWrap.data);
           sleep( 1000 );
         } catch (InterruptedException e) {
           e.printStackTrace();
         }
       }
     }
   }
  
   static class ThreadB extends Thread{
     private BlockingQueue<DataWrap> blockingQueue;
     private DataWrap dataWrap;
    
     public ThreadB(BlockingQueue<DataWrap> blockingQueue, DataWrap dataWrap, String name) {
       super (name);
       this .blockingQueue = blockingQueue;
       this .dataWrap = dataWrap;
     }
    
     @Override
     public void run() {
       for ( int i = 0 ; i < 100 ; i++) {
         try {
           dataWrap.data++;
           System.out.println(getName() + " " + dataWrap.data);
           blockingQueue.put(dataWrap);
           sleep( 1000 );
         } catch (InterruptedException e) {
           e.printStackTrace();
         }
       }
     }
   }
  
   public static void main(String[] args) {
     ///实现两个线程轮流对数据进行加一操作
    
     DataWrap dataWrap = new DataWrap();
     BlockingQueue<DataWrap> blockingQueue = new ArrayBlockingQueue<>( 1 );
    
     new ThreadA(blockingQueue, "Consumer" ).start();
     new ThreadB(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我.

最后此篇关于Java线程通信详解的文章就讲到这里了,如果你想了解更多关于Java线程通信详解的内容请搜索CFSDN的文章或继续浏览相关文章，希望大家以后支持我的博客！ 。

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我是一名优秀的程序员,十分优秀！

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