Java多线程中线程间的通信实例详解
Java多线程中线程间的通信
一、使用while方式来实现线程之间的通信
package com.ietree.multithread.sync;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
public class MyList {
private volatile static List list = new ArrayList();
public void add() {
list.add("apple");
}
public int size() {
return list.size();
}
public static void main(String[] args) {
final MyList list1 = new MyList();
Thread t1 = new Thread(new Runnable() {
@Override
public void run() {
try {
for (int i = 0; i < 10; i++) {
list1.add();
System.out.println("当前线程：" + Thread.currentThread().getName() + "添加了一个元素..");
Thread.sleep(500);
}
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}, "t1");
Thread t2 = new Thread(new Runnable() {
@Override
public void run() {
while (true) {
if (list1.size() == 5) {
System.out.println("当前线程收到通知：" + Thread.currentThread().getName() + " list size = 5 线程停止..");
throw new RuntimeException();
}
}
}
}, "t2");
t1.start();
t2.start();
}
}
程序输出：
当前线程：t1添加了一个元素.. 当前线程：t1添加了一个元素.. 当前线程：t1添加了一个元素.. 当前线程：t1添加了一个元素.. 当前线程：t1添加了一个元素.. Exception in thread "t2" 当前线程收到通知：t2 list size = 5 线程停止.. java.lang.RuntimeException at com.ietree.multithread.sync.MyList$2.run(MyList.java:43) at java.lang.Thread.run(Unknown Source) 当前线程：t1添加了一个元素.. 当前线程：t1添加了一个元素.. 当前线程：t1添加了一个元素.. 当前线程：t1添加了一个元素.. 当前线程：t1添加了一个元素..
理解：线程Thread2不停地通过while语句检测这个条件(list.size()==5)是否成立 ，从而实现了线程间的通信。但是这种方式会浪费CPU资源。
二、wait notfiy 方法实现多线程中线程之间的通信
使用这种方式实现线程通信需要注意：wait和notify必须配合synchronized关键字使用，wait方法释放锁，notify方法不释放锁。并且在这个例子中必须是Thread2先执行才可以。
package com.ietree.multithread.sync;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
public class ListAdd3 {
private volatile static List list = new ArrayList();
public void add() {
list.add("apple");
}
public int size() {
return list.size();
}
public static void main(String[] args) {
final ListAdd2 list2 = new ListAdd2();
// 1 实例化出来一个 lock
// 当使用wait 和 notify 的时候 ， 一定要配合着synchronized关键字去使用
final Object lock = new Object();
Thread t1 = new Thread(new Runnable() {
@Override
public void run() {
try {
synchronized (lock) {
for (int i = 0; i < 10; i++) {
list2.add();
System.out.println("当前线程：" + Thread.currentThread().getName() + "添加了一个元素..");
Thread.sleep(500);
if (list2.size() == 5) {
System.out.println("已经发出通知..");
//不释放锁，遇到size=5时还是继续执行
lock.notify();
}
}
}
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}, "t1");
Thread t2 = new Thread(new Runnable() {
@Override
public void run() {
synchronized (lock) {
if (list2.size() != 5) {
try {
//释放锁，让其他线程执行
lock.wait();
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
System.out.println("当前线程：" + Thread.currentThread().getName() + "收到通知线程停止..");
throw new RuntimeException();
}
}
}, "t2");
t2.start();
t1.start();
}
}
程序输出：
当前线程：t1添加了一个元素.. 当前线程：t1添加了一个元素.. 当前线程：t1添加了一个元素.. 当前线程：t1添加了一个元素.. 当前线程：t1添加了一个元素.. 已经发出通知.. 当前线程：t1添加了一个元素.. 当前线程：t1添加了一个元素.. 当前线程：t1添加了一个元素.. 当前线程：t1添加了一个元素.. 当前线程：t1添加了一个元素.. 当前线程：t2收到通知线程停止.. Exception in thread "t2" java.lang.RuntimeException at com.ietree.multithread.sync.ListAdd3$2.run(ListAdd3.java:59) at java.lang.Thread.run(Unknown Source)
三、使用CountDownLatch类来实现多线程中线程之间的实时通信
package com.ietree.multithread.sync;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
import java.util.concurrent.CountDownLatch;
public class ListAdd2 {
private volatile static List list = new ArrayList();
public void add() {
list.add("apple");
}
public int size() {
return list.size();
}
public static void main(String[] args) {
final ListAdd2 list2 = new ListAdd2();
final CountDownLatch countDownLatch = new CountDownLatch(1);
Thread t1 = new Thread(new Runnable() {
@Override
public void run() {
try {
for (int i = 0; i < 10; i++) {
list2.add();
System.out.println("当前线程：" + Thread.currentThread().getName() + "添加了一个元素..");
Thread.sleep(500);
if (list2.size() == 5) {
System.out.println("已经发出通知..");
countDownLatch.countDown();
}
}
// }
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}, "t1");
Thread t2 = new Thread(new Runnable() {
@Override
public void run() {
if (list2.size() != 5) {
try {
countDownLatch.await();
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
System.out.println("当前线程：" + Thread.currentThread().getName() + "收到通知线程停止..");
throw new RuntimeException();
}
}, "t2");
t2.start();
t1.start();
}
}
程序输出：
当前线程：t1添加了一个元素.. 当前线程：t1添加了一个元素.. 当前线程：t1添加了一个元素.. 当前线程：t1添加了一个元素.. 当前线程：t1添加了一个元素.. 已经发出通知.. Exception in thread "t2" 当前线程：t1添加了一个元素.. 当前线程：t2收到通知线程停止.. java.lang.RuntimeException at com.ietree.multithread.sync.ListAdd2$2.run(ListAdd2.java:56) at java.lang.Thread.run(Unknown Source) 当前线程：t1添加了一个元素.. 当前线程：t1添加了一个元素.. 当前线程：t1添加了一个元素.. 当前线程：t1添加了一个元素..
四、使用多线程模拟一个队列
package com.ietree.multithread.sync;
import java.util.LinkedList;
import java.util.concurrent.TimeUnit;
import java.util.concurrent.atomic.AtomicInteger;
public class MyQueue {
// 1、定义一个盛装元素集合
private LinkedList<Object> list = new LinkedList<Object>();
// 2、定义一个计数器
private AtomicInteger count = new AtomicInteger();
// 3、指定上限和下限
private final int minSize = 0;
private final int maxSize;
// 4、构造方法初始化大小
public MyQueue(int size) {
this.maxSize = size;
}
// 5、初始化一个对象用于加锁
private Object lock = new Object();
// put(anObject): 把anObject加到BlockingQueue里,如果BlockQueue没有空间,则调用此方法的线程被阻断，直到BlockingQueue里面有空间再继续.
public void put(Object obj) {
synchronized (lock) {
if (count.get() == this.maxSize) {
try {
lock.wait();
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
// 1、加入元素
list.add(obj);
// 2、计数器累加
count.incrementAndGet();
// 3、通知（唤醒）另外一个线程
lock.notify();
System.out.println("新加入的元素为：" + obj);
}
}
// take: 取走BlockingQueue里排在首位的对象,若BlockingQueue为空,阻断进入等待状态直到BlockingQueue有新的数据被加入.
public Object take() {
Object ret = null;
synchronized (lock) {
while (count.get() == this.minSize) {
try {
lock.wait();
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
// 1、做移除元素操作
ret = list.removeFirst();
// 2、计数器作递减操作
count.decrementAndGet();
// 3、唤醒另外一个操作
lock.notify();
}
return ret;
}
// 获取长度
public int getSize() {
return this.count.get();
}
public static void main(String[] args) {
final MyQueue mq = new MyQueue(5);
mq.put("a");
mq.put("b");
mq.put("c");
mq.put("d");
mq.put("e");
System.out.println("当前容器的长度:" + mq.getSize());
Thread t1 = new Thread(new Runnable() {
@Override
public void run() {
mq.put("f");
mq.put("g");
}
}, "t1");
t1.start();
Thread t2 = new Thread(new Runnable() {
@Override
public void run() {
Object o1 = mq.take();
System.out.println("移除的元素为:" + o1);
Object o2 = mq.take();
System.out.println("移除的元素为:" + o2);
}
}, "t2");
try {
TimeUnit.SECONDS.sleep(2);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
t2.start();
}
}
程序输出：
新加入的元素为：a 新加入的元素为：b 新加入的元素为：c 新加入的元素为：d 新加入的元素为：e 当前容器的长度:5 移除的元素为:a 移除的元素为:b 新加入的元素为：f 新加入的元素为：g
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