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。

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

/**
 * 线程安全问题
 * 
 * @author yuanmomo
 * @create 2019-10-30 18:47
 */
public class TestMessage {
 public static void main(String[] args) {
 Res res = new Res();
 IntThrad intThrad = new IntThrad(res);
 OutThread outThread = new OutThread(res);
 intThrad.start();
 outThread.start();
 }
}
// 共享资源源实体类
class Res {
 public String userSex;
 public String userName;
}
// 输入线程资源
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 = "yuanmomo";
 res.userSex = "男";
 } else {
 res.userName = "momo";
 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);
 }
 }
}

欢迎大家来到IT世界,在知识的湖畔探索吧!

注意：数据发生错乱，造成线程安全问题

解决线程安全问题

欢迎大家来到IT世界,在知识的湖畔探索吧!/**
 * 线程安全问题解决
 *
 * @author yuanmomo
 * @create 2019-10-30 18:47
 */
public class TestMessage1 {
 public static void main(String[] args) {
 Res1 res = new Res1();
 IntThrad1 intThrad = new IntThrad1(res);
 OutThread1 outThread = new OutThread1(res);
 intThrad.start();
 outThread.start();
 }
}
// 共享资源源实体类
class Res1 {
 public String userSex;
 public String userName;
}
// 输入线程资源
class IntThrad1 extends Thread {
 private Res1 res;
 public IntThrad1(Res1 res) {
 this.res = res;
 }
 @Override
 public void run() {
 int count = 0;
 while (true) {
 // 输入线程资源加锁
 synchronized (res) {
 if (count == 0) {
 res.userName = "yuanmomo";
 res.userSex = "男";
 } else {
 res.userName = "momo";
 res.userSex = "女";
 }
 count = (count + 1) % 2;
 }
 }
 }
}
// 输出线程
class OutThread1 extends Thread {
 private Res1 res;
 public OutThread1(Res1 res) {
 this.res = res;
 }
 @Override
 public void run() {
 while (true) {
 // 输出线程资源加锁
 synchronized (res) {
 System.out.println(res.userName + "--" + res.userSex);
 }
 }
 }
}

wait()、notify、notifyAll()方法

1. wait()、notify()、notifyAll()是三个定义在Object类里的方法，可以用来控制线程的状态。

1. 这三个方法最终调用的都是jvm级的native方法。随着jvm运行平台的不同可能有些许差异。

1. 如果对象调用了wait方法就会使持有该对象的线程把该对象的控制权交出去，然后处于等待状态。

1. 如果对象调用了notify方法就会通知某个正在等待这个对象的控制权的线程可以继续运行。

1. 如果对象调用了notifyAll方法就会通知所有等待这个对象控制权的线程继续运行。

注意:一定要在线程同步中使用,并且是同一个锁的资源

/**
 * 线程安全问题解决
 *
 * @author yuanmomo
 * @create 2019-10-30 18:47
 */
public class TestMessage2 {
 public static void main(String[] args) {
 Res2 res = new Res2();
 IntThrad2 intThrad = new IntThrad2(res);
 OutThread2 outThread = new OutThread2(res);
 intThrad.start();
 outThread.start();
 }
}
// 共享资源源实体类
class Res2 {
 public String userSex;
 public String userName;
 // 线程通讯标识
 public boolean flag = false;
}
// 输入线程资源
class IntThrad2 extends Thread {
 private Res2 res;
 public IntThrad2(Res2 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 = "yuanmomo";
 res.userSex = "男";
 } else {
 res.userName = "momo";
 res.userSex = "女";
 }
 count = (count + 1) % 2;
 res.flag = true;
 // 唤醒当前线程
 res.notify();
 }
 }
 }
}
// 输出线程
class OutThread2 extends Thread {
 private Res2 res;
 public OutThread2(Res2 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();
 }
 }
 }
}

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。

JDK1.5-Lock

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

欢迎大家来到IT世界,在知识的湖畔探索吧!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 接口与 synchronized 关键字的区别

1. 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。

1. 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。

1. 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 condition = lock.newCondition();
res. condition.await(); 类似wait
res. Condition. Signal() 类似notify
import java.util.concurrent.locks.Condition;
import java.util.concurrent.locks.Condition;
import java.util.concurrent.locks.Lock;
import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock;
/**
 * 线程安全问题解决 Lock
 *
 * @author yuanmomo
 * @create 2019-10-30 18:47
 */
public class TestMessage3 {
 public static void main(String[] args) {
 Res3 res = new Res3();
 Condition newCondition = res.lock.newCondition();
 IntThrad3 intThrad = new IntThrad3(res, newCondition);
 OutThread3 outThread = new OutThread3(res, newCondition);
 intThrad.start();
 outThread.start();
 }
}
// 共享资源源实体类
class Res3 {
 public String userName;
 public String sex;
 // 线程通讯标识
 public boolean flag = false;
 Lock lock = new ReentrantLock();
}
// 输入线程资源
class IntThrad3 extends Thread {
 private Res3 res;
 Condition newCondition;
 public IntThrad3(Res3 res, Condition newCondition) {
 this.res = res;
 this.newCondition = newCondition;
 }
 @Override
 public void run() {
 int count = 0;
 while (true) {
 try {
 res.lock.lock();
 if (res.flag) {
 try {
 newCondition.await();
 } catch (Exception e) {
 // TODO: handle exception
 }
 }
 if (count == 0) {
 res.userName = "yuanmomo";
 res.sex = "男";
 } else {
 res.userName = "momo";
 res.sex = "女";
 }
 count = (count + 1) % 2;
 res.flag = true;
 newCondition.signal();
 } catch (Exception e) {
 // TODO: handle exception
 } finally {
 res.lock.unlock();
 }
 }
 }
}
// 输出线程
class OutThread3 extends Thread {
 private Res3 res;
 private Condition newCondition;
 public OutThread3(Res3 res, Condition newCondition) {
 this.res = res;
 this.newCondition = newCondition;
 }
 @Override
 public void run() {
 while (true) {
 try {
 res.lock.lock();
 if (!res.flag) {
 try {
 newCondition.await();
 } catch (Exception e) {
 // TODO: handle exception
 }
 }
 System.out.println(res.userName + "," + res.sex);
 res.flag = false;
 newCondition.signal();
 } catch (Exception e) {
 // TODO: handle exception
 }finally {
 res.lock.unlock();
 }
 }
 }
}

如何停止线程？

停止线程思路

1. 使用退出标志，使线程正常退出，也就是当run方法完成后线程终止。

1. 使用stop方法强行终止线程（这个方法不推荐使用，因为stop和suspend、resume一样，也可能发生不可预料的结果）。

1. 使用interrupt方法中断线程。

/**
 * 线程停止
 * 
 * @author yuanmomo
 * @create 2019-10-30 19:24
 */
public class StopThreadDemo {
 public static void main(String[] args) {
 StopThread stopThread1 = new StopThread();
 Thread thread1 = new Thread(stopThread1);
 Thread thread2 = new Thread(stopThread1);
 thread1.start();
 thread2.start();
 int i = 0;
 while (true) {
 System.out.println("thread main..");
 if (i == 300) {
 // stopThread1.stopThread();
 thread1.interrupt();
 thread2.interrupt();
 break;
 }
 i++;
 }
 }
}
class StopThread implements Runnable {
 private boolean flag = true;
 @Override
 public synchronized void run() {
 while (flag) {
 try {
 wait();
 } catch (Exception e) {
 //e.printStackTrace();
 stopThread();
 }
 System.out.println("thread run..");
 }
 }
 public void stopThread() {
 flag = false;
 }
}

ThreadLoca

什么是ThreadLoca

ThreadLocal提高一个线程的局部变量，访问某个线程拥有自己局部变量。

当使用ThreadLocal维护变量时，ThreadLocal为每个使用该变量的线程提供独立的变量副本，所以每一个线程都可以独立地改变自己的副本，而不会影响其它线程所对应的副本。

ThreadLocal的接口方法

ThreadLocal类接口很简单，只有4个方法，我们先来了解一下：

· void set(Object value)设置当前线程的线程局部变量的值。

· public Object get()该方法返回当前线程所对应的线程局部变量。

· public void remove()将当前线程局部变量的值删除，目的是为了减少内存的占用，该方法是JDK 5.0新增的方法。需要指出的是，当线程结束后，对应该线程的局部变量将自动被垃圾回收，所以显式调用该方法清除线程的局部变量并不是必须的操作，但它可以加快内存回收的速度。

protected Object initialValue()返回该线程局部变量的初始值，该方法是一个的方法，显然是为了让子类覆盖而设计的。这个方法是一个延迟调用方法，在线程第次调用或时才执行，并且仅执行次。中的缺省实现直接返回一个。

/**
 * 案例:创建三个线程，每个线程生成自己独立序列号
 * 
 * @author yuanmomo
 * @create 2019-10-30 19:28
 */
public class ThreadLocaDemo2 extends Thread {
 private Res4 res;
 public ThreadLocaDemo2(Res4 res) {
 this.res = res;
 }
 @Override
 public void run() {
 for (int i = 0; i < 3; i++) {
 System.out
 .println(Thread.currentThread().getName() + "---" + "i---" + i + "--num:" + res.getNum());
 }
 }
 public static void main(String[] args) {
 Res4 res = new Res4();
 ThreadLocaDemo2 threadLocaDemo1 = new ThreadLocaDemo2(res);
 ThreadLocaDemo2 threadLocaDemo2 = new ThreadLocaDemo2(res);
 ThreadLocaDemo2 threadLocaDemo3 = new ThreadLocaDemo2(res);
 threadLocaDemo1.start();
 threadLocaDemo2.start();
 threadLocaDemo3.start();
 }
}
class Res4 {
 // 生成序列号共享变量
 public static Integer count = 0;
 public static ThreadLocal<Integer> threadLocal = new ThreadLocal<Integer>() {
 @Override
 protected Integer initialValue() {
 return 0;
 }
 };
 public Integer getNum() {
 int count = threadLocal.get() + 1;
 threadLocal.set(count);
 return count;
 }
}

ThreadLoca实现原理

ThreadLoca通过map集合

Map.put(“当前线程”,值)；