Java 多线程之间实现通讯「建议收藏」

云烟 • 2023年 7月 13日下午5:00 • 未分类 • 阅读 229

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多线程之间如何实现通讯

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。

代码实现基本实现共享资源源实体类

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

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输入线程资源

欢迎大家来到IT世界,在知识的湖畔探索吧!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 = "余胜军";
					res.userSex = "男";
				} else {
					res.userName = "小紅";
					res.userSex = "女";
				}
				count = (count + 1) % 2;
			}
	}
}

输出线程

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);
		}
	}
}

运行代码

欢迎大家来到IT世界,在知识的湖畔探索吧!Res res = new Res();
IntThrad intThrad = new IntThrad(res);
OutThread outThread = new OutThread(res);
intThrad.start();
outThread.start();

运行代码

注意：数据发生错乱，造成线程安全问题解决线程安全问题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 = "余胜军";
					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 = "余胜军";
				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();
	}

}

wait、notify方法

1.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。2.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3. 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

class Res {
	public String userSex;
	public String userName;
	//线程通讯标识
	public boolean flag = false;
}

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 (res.flag) {
					try {
					   // 当前线程变为等待，但是可以释放锁
						res.wait();
					} catch (Exception e) {

					}
				}
				if (count == 0) {
					res.userName = "余胜军";
					res.userSex = "男";
				} else {
					res.userName = "小紅";
					res.userSex = "女";
				}
				count = (count + 1) % 2;
				res.flag = true;
				// 唤醒当前线程
				res.notify();
			}

		}
	}
}

class OutThread extends Thread {
	private Res res;

	public OutThread(Res res) {
		this.res = res;
	}

	@Override
	public void run() {
		while (true) {
			synchronized (res) {
				if (!res.flag) {
					try {
						res.wait();
					} catch (Exception e) {
						// TODO: handle exception
					}
				}
				System.out.println(res.userName + "--" + res.userSex);
				res.flag = false;
				res.notify();
			}
		}
	}
}

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

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。

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。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();
}

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。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。代码

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

class Res {
	public String userName;
	public String sex;
	public boolean flag = false;
	Lock lock = new ReentrantLock();
}

class InputThread extends Thread {
	private Res res;
	Condition newCondition;
	public InputThread(Res res,	Condition newCondition) {
		this.res = res;
		this.newCondition=newCondition;
	}

	@Override
	public void run() {
		int count = 0;
		while (true) {
			// synchronized (res) {

			try {
				res.lock.lock();
				if (res.flag) {
					try {
//						res.wait();
						newCondition.await();
					} catch (Exception e) {
						// TODO: handle exception
					}
				}
				if (count == 0) {
					res.userName = "余胜军";
					res.sex = "男";
				} else {
					res.userName = "小红";
					res.sex = "女";
				}
				count = (count + 1) % 2;
				res.flag = true;
//				res.notify();
				newCondition.signal();
			} catch (Exception e) {
				// TODO: handle exception
			}finally {
				res.lock.unlock();
			}
		}

		// }
	}
}

class OutThrad extends Thread {
	private Res res;
	private Condition newCondition;
	public OutThrad(Res res,Condition newCondition) {
		this.res = res;
		this.newCondition=newCondition;
	}

	@Override
	public void run() {
		while (true) {
//			synchronized (res) {
			try {
				res.lock.lock();
				if (!res.flag) {
					try {
//						res.wait();
						newCondition.await();
					} catch (Exception e) {
						// TODO: handle exception
					}
				}
				System.out.println(res.userName + "," + res.sex);
				res.flag = false;
//				res.notify();
				newCondition.signal();
			} catch (Exception e) {
				// TODO: handle exception
			}finally {
				res.lock.unlock();
			}
//			}
		}

	}
}

public class ThreadDemo01 {

	public static void main(String[] args) {
		Res res = new Res();
		Condition newCondition = res.lock.newCondition();
		InputThread inputThread = new InputThread(res,newCondition);
		OutThrad outThrad = new OutThrad(res,newCondition);
		inputThread.start();
		outThrad.start();
	}

}

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