JAVA多線程之線程間的通訊方式，java多線程

JAVA多線程之線程間的通訊方式，java多線程

一，介紹

本總結我對於JAVA多線程中線程之間的通訊方式的理解，主要以代碼結合文字的方式來討論區對話間的通訊，故摘抄了書中的一些範例程式碼。

 

二，線程間的通訊方式

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訊。

參考樣本：

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 通訊。

這種方式，本質上就是“共用記憶體”式的通訊。多個線程需要訪問同一個共用變數，誰拿到了鎖（獲得了存取權限），誰就可以執行。

 

②while輪詢的方式

代碼如下：

 1 import java.util.ArrayList; 2 import java.util.List; 3  4 public class MyList { 5  6     private List<String> list = new ArrayList<String>(); 7     public void add() { 8         list.add("elements"); 9     }10     public int size() {11         return list.size();12     }13 }14 15 import mylist.MyList;16 17 public class ThreadA extends Thread {18 19     private MyList list;20 21     public ThreadA(MyList list) {22         super();23         this.list = list;24     }25 26     @Override27     public void run() {28         try {29             for (int i = 0; i < 10; i++) {30                 list.add();31                 System.out.println("添加了" + (i + 1) + "個元素");32                 Thread.sleep(1000);33             }34         } catch (InterruptedException e) {35             e.printStackTrace();36         }37     }38 }39 40 import mylist.MyList;41 42 public class ThreadB extends Thread {43 44     private MyList list;45 46     public ThreadB(MyList list) {47         super();48         this.list = list;49     }50 51     @Override52     public void run() {53         try {54             while (true) {55                 if (list.size() == 5) {56                     System.out.println("==5, 線程b準備退出了");57                     throw new InterruptedException();58                 }59             }60         } catch (InterruptedException e) {61             e.printStackTrace();62         }63     }64 }65 66 import mylist.MyList;67 import extthread.ThreadA;68 import extthread.ThreadB;69 70 public class Test {71 72     public static void main(String[] args) {73         MyList service = new MyList();74 75         ThreadA a = new ThreadA(service);76         a.setName("A");77         a.start();78 79         ThreadB b = new ThreadB(service);80         b.setName("B");81         b.start();82     }83 }

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訊。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螢幕是否有電話來了，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多線程之當一個線程在執行死迴圈時會影響另外一個線程嗎？

 

③wait/notify機制

代碼如下：

 1 import java.util.ArrayList; 2 import java.util.List; 3  4 public class MyList { 5  6     private static List<String> list = new ArrayList<String>(); 7  8     public static void add() { 9         list.add("anyString");10     }11 12     public static int size() {13         return list.size();14     }15 }16 17 18 public class ThreadA extends Thread {19 20     private Object lock;21 22     public ThreadA(Object lock) {23         super();24         this.lock = lock;25     }26 27     @Override28     public void run() {29         try {30             synchronized (lock) {31                 if (MyList.size() != 5) {32                     System.out.println("wait begin "33                             + System.currentTimeMillis());34                     lock.wait();35                     System.out.println("wait end  "36                             + System.currentTimeMillis());37                 }38             }39         } catch (InterruptedException e) {40             e.printStackTrace();41         }42     }43 }44 45 46 public class ThreadB extends Thread {47     private Object lock;48 49     public ThreadB(Object lock) {50         super();51         this.lock = lock;52     }53 54     @Override55     public void run() {56         try {57             synchronized (lock) {58                 for (int i = 0; i < 10; i++) {59                     MyList.add();60                     if (MyList.size() == 5) {61                         lock.notify();62                         System.out.println("已經發出了通知");63                     }64                     System.out.println("添加了" + (i + 1) + "個元素!");65                     Thread.sleep(1000);66                 }67             }68         } catch (InterruptedException e) {69             e.printStackTrace();70         }71     }72 }73 74 public class Run {75 76     public static void main(String[] args) {77 78         try {79             Object lock = new Object();80 81             ThreadA a = new ThreadA(lock);82             a.start();83 84             Thread.sleep(50);85 86             ThreadB b = new ThreadB(lock);87             b.start();88         } catch (InterruptedException e) {89             e.printStackTrace();90         }91     }92 }

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之間如何通訊的呢？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，會打亂程式的執行邏輯。

關於wait/notify更多內容，可參考：JAVA多線程之wait/notify