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多线程之间通讯

Java技术 winrains 来源:周鑫磊 6个月前 (03-31) 35次浏览

1. 什么是多线程之间通讯?

多线程之间通讯,其实就是多个线程在操作同一个资源,但是操作的动作不同。
画图演示

2. 多线程之间通讯需求

需求:第一个线程写入(input)用户,另一个线程取读取(out)用户.实现读一个,写一个操作。
image1.jpeg

代码示例

class Res {
  public String userSex;
  public String userName;
}

class IntThrad extends Thread {
  private Res res;
  public IntThrad(Res res) {
    this.res = res;
  }
  @Override
  public void run() {
    int count = 0;
    while (true) {
        if (count == 0) {
          res.userName = "小明";
          res.userSex = "男";
        } else {
          res.userName = "小紅";
          res.userSex = "女";
        }
        count = (count + 1) % 2;
      }
  }
}

class OutThread extends Thread {
  private Res res;
  public OutThread(Res res) {
    this.res = res;
  }
  @Override
  public void run() {
    while (true) {
        System.out.println(res.userName + "--" + res.userSex);
    }
  }
}

public void static main(String[] args){
  Res res = new Res();
  IntThrad intThrad = new IntThrad(res);
  OutThread outThread = new OutThread(res);
  intThrad.start();
  outThread.start();
}

运行结果

小红--女
小红--男
小明--女
小明--男
小红--男
小红--男
小明--男

注意:数据发生错乱,造成线程安全问题

3 解决线程安全问题

  • IntThrad 加上synchronized
class IntThrad extends Thread {
  private Res res;
  public IntThrad(Res res) {
    this.res = res;
  }
  @Override
  public void run() {
    int count = 0;
    while (true) {
      synchronized (res) {
        if (count == 0) {
          res.userName = "小明";
          res.userSex = "男";
        } else {
          res.userName = "小紅";
          res.userSex = "女";
        }
        count = (count + 1) % 2;
      }
    }
  }
}
  • 输出线程加上synchronized
class Res {
  public String userName;
  public String sex;
}
class InputThread extends Thread {
  private Res res;
  public InputThread(Res res) {
    this.res = res;
  }
  @Override
  public void run() {
    int count = 0;
    while (true) {
       synchronized (res) {
      if (count == 0) {
        res.userName = "小明";
        res.sex = "男";
      } else {
        res.userName = "小红";
        res.sex = "女";
      }
      count = (count + 1) % 2;
    }
    }
  }
}
class OutThrad extends Thread {
  private Res res;
  public OutThrad(Res res) {
    this.res = res;
  }
  @Override
  public void run() {
    while (true) {
      synchronized (res) {
        System.out.println(res.userName + "," + res.sex);
      }
    }
  }
}
public class ThreadDemo01 {
  public static void main(String[] args) {
    Res res = new Res();
    InputThread inputThread = new InputThread(res);
    OutThrad outThrad = new OutThrad(res);
    inputThread.start();
    outThrad.start();
  }
}

3.1 wait、notify方法

  • 因为涉及到对象锁,他们必须都放在synchronized中来使用. Wait、Notify一定要在synchronized里面进行使用。
  • wait必须暂定当前正在执行的线程,并释放资源锁,让其他线程可以有机会运行
  • notify/notifyall: 唤醒因锁池中的线程,使之运行

注意:一定要在线程同步中使用,并且是同一个锁的资源

3.2 wait与sleep区别

  • 对于sleep()方法,我们首先要知道该方法是属于Thread类中的。而wait()方法,则是属于Object类中的。
  • sleep()方法导致了程序暂停执行指定的时间,让出cpu该其他线程,但是他的监控状态依然保持者,当指定的时间到了又会自动恢复运行状态。
  • 在调用sleep()方法的过程中,线程不会释放对象锁。
  • 而当调用wait()方法的时候,线程会放弃对象锁,进入等待此对象的等待锁定池,只有针对此对象调用notify()方法后本线程才进入对象锁定池准备
    获取对象锁进入运行状态。

4 Lock锁

在 jdk1.5 之后,并发包中新增了 Lock 接口(以及相关实现类)用来实现锁功能,Lock 接口提供了与 synchronized 关键字类似的同步功能,但需要在使用时手动获取锁和释放锁。

4.1 Lock写法

Lock lock  = new ReentrantLock();
lock.lock();
try {
    //可能会出现线程安全的操作
} finally {
    //一定在finally中释放锁
    //也不能把获取锁在try中进行,因为有可能在获取锁的时候抛出异常
    lock.ublock();
}

4.2 Lock与synchronized 关键字的区别

  • Lock 接口可以尝试非阻塞地获取锁 当前线程尝试获取锁。如果这一时刻锁没有被其他线程获取到,则成功获取并持有锁。
  • Lock 接口能被中断地获取锁 与 synchronized 不同,获取到锁的线程能够响应中断,当获取到的锁的线程被中断时,中断异常将会被抛出,同时锁会被释放。
  • Lock 接口在指定的截止时间之前获取锁,如果截止时间到了依旧无法获取锁,则返回。

20180904143958577.png

4.3 Condition用法

Condition的功能类似于在传统的线程技术中的,Object.wait()和Object.notify()的功能。

Condition condition = lock.newCondition();
res.condition.await();  //类似wait
res.Condition.Signal(); //类似notify

作者:周鑫磊

来源:https://www.sparksys.top/archives/3


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