java线程通信的几种方式_Java实现线程通信的几种方式

雨点打透心脏的1/2处 2022-11-01 15:58 261阅读 0赞

本文共总结了5种方式，通过代码举例的方式进行展示。5种方式为：synchronized加wait/notify方式、ReentrantLock加Condition方式、闭锁的方式、栅栏的方式、信号量的方式。

最后还介绍了join和yield的使用。

1、synchronized加wait/notify方式

/\*\*

\* wait和notify的使用

\* wait和notify必须应用在synchronized块或方法内

\* 下面的代码向跳交谊舞一样互相控制着对方的输出

\*/

public class MutiThread\_WaitNotify \{

public static void main(String\[\] args) \{

final Object lock = new Object();

Thread a = new Thread(new Runnable()\{

@Override

public void run()\{

synchronized (lock)\{

try\{

lock.wait();

System.out.println("A-1");

lock.notify();

lock.wait();

System.out.println("A-2");

lock.notify();

lock.wait();

System.out.println("A-3");

lock.notify();

\}catch(InterruptedException e)\{

e.printStackTrace();

\});

Thread b = new Thread(new Runnable()\{

@Override

public void run()\{

synchronized (lock)\{

try\{

System.out.println("B-1");

lock.notify();

lock.wait();

System.out.println("B-2");

lock.notify();

lock.wait();

System.out.println("B-3");

lock.notify();

lock.wait();

System.out.println("B-4");

\}catch(InterruptedException e)\{

e.printStackTrace();;

\});

a.start();

b.start();

2、ReentrantLock加Condition方式

/\*\*

\* ReentrantLock和Condition的使用

\* 在使用Conditioin的await和signal时，必须将这两个方法写在ReentrantLock的lock方法之后

\*/

public class MutiThread\_ReentrantLock\_Condition \{

public static void main(String\[\] args) \{

ReentrantLock lock = new ReentrantLock();

Condition condition = lock.newCondition();

int i=1;

for(; i<=6; i++)\{

final int k = i;

Thread t1 = new Thread(new Runnable() \{

@Override

public void run() \{

try\{

lock.lock();

System.out.println("ThreadNo:A" + k + " is locked");

// 通过condition.await将线程阻塞

condition.await();

\}catch(InterruptedException e)\{

e.printStackTrace();

\}finally\{

lock.unlock();

System.out.println("ThreadNo:A"+k + " is unlocked");

\});

Thread t2 = new Thread(new Runnable() \{

@Override

public void run() \{

if(k == 6)\{

try\{

lock.lock();

System.out.println("All Threads is signaled");

// 通过condition.signalAll唤醒所有线程

condition.signalAll();

\}catch(Exception e)\{

e.printStackTrace();

\}finally\{

lock.unlock();

\}else\{

System.out.println("threads can't signaled, wait a moment.");

\});

t1.start();

try \{

Thread.sleep(100);

\} catch (InterruptedException e) \{

e.printStackTrace();

t2.start();

3、闭锁方式

import java.util.concurrent.CountDownLatch;

/\*\*

\* 闭锁的使用

\* 闭锁用于等待事件，当闭锁到达结束状态(本例中是闭锁的计数器值减为0)之前，所有线程都等待，当闭锁到达结束状态时，所有线程都通过

\* 闭锁是一次性的，当闭锁到达结束状态后，将不会被重置，这个锁会永远打开并允许所有线程通过。

\* 可以将代码中的NUM变量值变为2和4，分别试试什么效果

\*/

public class MutiThread\_CountDownLatch \{

public static void main(String\[\] args) \{

// 定义闭锁，并设置闭锁的计数器值为3

CountDownLatch lock = new CountDownLatch(3);

// 循环定义3个线程

int NUM = 3;

for(int i=1; i<=NUM; i++)\{

final int k = i;

Thread a = new Thread(new Runnable()\{

@Override

public void run()\{

try\{

Thread.sleep(k \* 1000);

System.out.println("ThreadNo:A"+k);

// 每个线程在休眠指定时间后将闭锁的计数器值减1，当闭锁的计数器值减到0时，闭所将被打开，从而使第二个循环中的所有线程才能通过

lock.countDown();

// 打印闭锁计数器的值

System.out.println("ThreadNo:A"+k+"; getCount:"+lock.getCount());

\}catch(InterruptedException e)\{

e.printStackTrace();

\});

a.start();

// 循环定义2个线程

for(int i=1; i<=2; i++)\{

final int k = i;

Thread b = new Thread(new Runnable()\{

@Override

public void run()\{

try\{

System.out.println("ThreadNo:B"+k+" is waiting...");

// 当闭锁的计数器值不为0时，线程将在此处被中断

lock.await();

// 当闭锁的计数器值等于0时，闭锁将被打开，所有等待的线程都将被唤醒

System.out.println("ThreadNo:B"+k+" is notify");

\}catch(InterruptedException e)\{

e.printStackTrace();

\});

b.start();

4、栅栏的方式

import java.util.concurrent.BrokenBarrierException;

import java.util.concurrent.CyclicBarrier;

/\*\*

\* 栅栏的使用

\* 栅栏用于等待线程，所有线程必须同时到达栅栏，才能继续执行

\* 栅栏不是一次性的，可以被重置。

\* 可以将代码中的NUM变量值变为5和7，分别试试什么效果

\*/

public class MutiThread\_CyclicBarrier \{

public static void main(String\[\] args) \{

// 定义栅栏，并设置栅栏需要等待的线程数为6

CyclicBarrier barrier = new CyclicBarrier(6);

int NUM = 100;

for(int i=1; i<=NUM; i++)\{

final int k = i;

Thread t = new Thread(new Runnable() \{

@Override

public void run() \{

try\{

Thread.sleep(k \* 1000);

System.out.println("ThreadNo:"+k+" is waiting, getNumberWaiting:" + barrier.getNumberWaiting());

// 栅栏设置的等待线程数为6，当线程数不够6个时,所有线程将在此等待

barrier.await();

// 当线程数达到6个时，栅栏将被打开，所有线程都将被唤醒

System.out.println("ThreadNo:"+k+" is notify");

// 栅栏被重置，以便下次继续使用

barrier.reset();

\}catch(InterruptedException e)\{

e.printStackTrace();

\} catch (BrokenBarrierException e) \{

e.printStackTrace();

\});

t.start();

5、信号量的方式

import java.util.ArrayList;

import java.util.List;

import java.util.concurrent.Semaphore;

/\*\*

\* 信号量的使用

\* 信号量用于控制同时访问某个资源的线程数量，信号量还可以用于实现某个资源池。

\* 信号量管理者一组虚拟的许可，线程在执行操作时首先要获得许可，如果信号量的许可数量为0，那么accquire将阻塞直到有许可为止

\* 信号量不是一次性的，当信号链的许可用完之后，可以通过release释放许可

\*/

public class MutiThread\_Semaphore \{

public static void main(String\[\] args) \{

// 定义信号量，并设置信号量的允许发放的最大许可数量为6

final Semaphore semaphore = new Semaphore(6);

// 定义集合，当信号量未发放的许可数量大于0则允许线程向集合内添加元素

final List set = new ArrayList<>();

int i = 1;

while(true)\{

final int k = i++;

Thread t = new Thread(new Runnable() \{

@Override

public void run() \{

boolean res = false;

try\{

System.out.println("ThreadNo:A"+k+", availablePermits:"+semaphore.availablePermits());

// 当信号量允许发放的许可数量大于0，则会向集合内添加元素，否则将被中断于此

semaphore.acquire();

res = set.add("1");

System.out.println("ThreadNo:A"+k+" add item success");

\}catch(InterruptedException e)\{

e.printStackTrace();

\}finally\{

if(!res)\{

semaphore.release();

\});

Thread t2 = new Thread(new Runnable() \{

@Override

public void run() \{

if(semaphore.availablePermits() == 0)\{

// 如果信号量允许发放的许可数量等于0，则释放制定数量的许可

semaphore.release(3); //释放3个许可

System.out.println("ThreadNo:B"+k+" releasePermitNum:"+semaphore.availablePermits());

\});

t.start();

t2.start();

System.out.println("the num of set:"+set.size());

try \{

Thread.sleep(2000);

\} catch (InterruptedException e) \{

e.printStackTrace();

A、join的使用

/\*\*

\* join的使用

\* 实现当调用join的线程执行完毕后，其他线程才能执行

\*/

public class MutiThread\_Join \{

public static void main(String\[\] args) \{

Thread a = new Thread(new Runnable()\{

@Override

public void run()\{

printNumber("A");

\});

Thread b = new Thread(new Runnable()\{

@Override

public void run()\{

printNumber("B");

\});

try\{

a.start();

// a线程执行完毕后，b线程才能执行

a.join();

b.start();

\}catch(InterruptedException e)\{

e.printStackTrace();;

public static void printNumber(String s)\{

System.out.println(s+" print:"+s);

B、yield的使用

/\*\*

\* yield，当一个线程中调用了这个方法后，这个线程就会把自己的CPU执行时间让给自己或其它线程，

\* 注意是让给自己或其它线程，并不是单纯让给其他线程。yield执行后，能让当前线程由运行状态

\* 进入到就绪状态，将自己的CPU时间片让出来，让出来之后有可能是其它线程执行，也有可能是该线程

\* 继续执行。优先级高的线程并不一定是首先执行，而是首先执行的概率会高一些。优先级在大量线程

\* 执行的时候才能体现的出来。

\*/

public class MutiThread\_yield \{

public static void main(String\[\] args) \{

Thread t1 = new Thread(new Runnable() \{

@Override

public void run() \{

for(int i=0;i<10;i++)\{

System.out.println("ThreadNo:A"+i);

Thread.yield();

\});

Thread t2 = new Thread(new Runnable() \{

@Override

public void run() \{

for(int i=0;i<10;i++)\{

System.out.println("ThreadNo:B"+i);

Thread.yield();

\});

t1.setPriority(Thread.MIN\_PRIORITY);

t2.setPriority(Thread.MAX\_PRIORITY);

t1.start();

t2.start();

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