JAVA多线程间通讯常用实现方法解析

JAVA多线程间通讯常用实现方法解析

如何实现线程间通讯，有如下三种方法：

1、使用Semaphore (信号量)类来控制线程的等待和释放

功能：三个线程 a 、b 、c 并发运行，b,c 需要 a 线程的数据怎么实现

分析：考虑到多线程的不确定性， 因此我们不能确保 ThreadA 就一定先于 ThreadB 和 ThreadC 前执行，就算 ThreadA先执行了， 我们也无法保证 ThreadA 什么时候才能将变量 num 给初始化完成。 因此我们必须让 ThreadB 和 Thread去等待 ThreadA 完成任何后发出的消息

解决方案：解决上面的难题我能想到的两种方案，一是使用纯 java API 的 Semaphore 类来控制线程的等待和释放，二是使用 android 提供的 Handler 消息机制，此处不举列说明；

import java.util.concurrent.Semaphore;

public class ThreadCommunication {

private static int num;

/**

* 定义一个信号量，该类内部维持了多个线程锁，可以阻塞多个线程，释放多个线程， 线程的阻塞和释放是通过 permit 概念来实现的。线程通过semaphore.acquire()方法获取 permit，如果当前 semaphore 有 permit 则分配给该线程，如果没有则阻塞该线程直到 semaphore 调用 release（）方法释放 permit。

* 构造函数 Semaphore(int permits) ： 创建具有给定的许可数和非公平的公平设置的 Semaphore

*/

private static Semaphore semaphore = new Semaphore(0);//表示初始时没有可用的permit

public static void main(String[] args) {

Thread threadA = new Thread(new Runnable() {

public void run() {

try {

// 模拟耗时操作之后初始化变量 num

Thread.sleep(1000);

num = 1;

// 初始化完参数后释放两个 permit

semaphore.release(2);

} catch (InterruptedException e) {

e.printStackTrace();

}

System.out.println(Thread.currentThread().getName()

+ "获取到 num 的值为：" + num);

}

},"threadA");

Thread threadB = new Thread(new Runnable() {

public void run() {

try {

// 获取 permit，如果 semaphore 没有可用的 permit 则等待，如果有则消耗一个

semaphore.acquire();

} catch (InterruptedException e) {

e.printStackTrace();

}

System.out.println(Thread.currentThread().getName()

+ "获取到 num 的值为：" + num);

}

},"threadB");

Thread threadC = new Thread(new Runnable() {

public void run() {

try {

// 获取 permit，如果 semaphore 没有可用的 permit 则等待，如果有则消耗一个

semaphore.acquire();

} catch (InterruptedException e) {

e.printStackTrace();

}

System.out.println(Thread.currentThread().getName()

+ "获取到 num 的值为：" + num);

}

},"threadC");

// 同时开启 3 个线程

threadA.start();

threadB.start();

threadC.start();

}

}

运行结果：

threadA获取到 num 的值为：1

threadB获取到 num 的值为：1

threadC获取到 num 的值为：1

2、发送信号的一个简单方式是在共享对象的变量里设置信号值，通过join方法实现

线程间通信可以通过发送信号，发送信号的一个简单方式是在共享对象的变量里设置信号值(并提供set和get方法)。线程 A 在一个同步块里设置 boolean 型成员变量 hasDataToProcess 为 true，线程 B 也在同步块里读取 hasDataToProcess这个成员变量。

package threadLearning.waitSleepExchage;

public class ThreadCommunication2 {

// 共享的变量

private boolean hasDataToProcess = false;

// 取值

public boolean getHasDataToProcess() {

return hasDataToProcess;

}

// 存值

public void setHasDataToProcess(boolean hasDataToProcess) {

this.hasDataToProcess = hasDataToProcess;

}

public static void main(String[] args) {

// 同一个对象

final ThreadCommunication2 my = new ThreadCommunication2();

// 线程 1 设置 hasDataToProcess 值为 true

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

public void run() {

my.setHasDataToProcess(true);

}

});

t1.start();

// 线程 2 取这个值 hasDataToProcess

Thread t2 = new Thread(new Runnable() {

public void run() {

try {

// 等待线程 1 完成然后取值

t1.join();

} catch (InterruptedException e) {

e.printStackTrace();

}

my.getHasDataToProcess();

System.out.println("t1 改变以后的值：" + my.getHasDataToProcess());

}

});

t2.start();

}

}

运行结果为：t1 改变以后的值：true

3、发送信号的一个简单方式是在共享对象的变量里设置信号值，通过wait方法实现

项目功能简介：

线程A 对Person的姓名和年龄进行赋值，线程B对获取同一个Person的姓名和年龄并输出。

如果线程A没有赋值完成，那么线程B则处于等待状态，在线程A赋值完成后唤醒线程B进行输出

如果线程B没有输出完成，那么线程A则处于等待状态，在线程B输出完成后唤醒线程A进行赋值

class Person {

String name;

String gender;

boolean flag = false;// (标记)默认不输出,即先进行输入后才能输出

}

class Input implements Runnable {

private Person p;

private int n = 0;

public Input(Person p) {

this.p = p;

}

public void run() {

// 别忘了while(true)！！

while (true) {

synchronized (p) {// 两个Runnable用同一个Person初始化，就可保证p是同一个且唯一

if (p.flag) {

try {

p.wait();

} catch (InterruptedException e) {

}

}

// not "else"

if (n == 0) {

p.name = "Jason";

p.gender = "男";

} else {

p.name = "Lily";

p.gender = "女";

}

n = (n + 1) % 2;//是的n在1和0之间切换取值

p.flag = true;// 修改标志位

p.notify();// 唤醒另一个

}

}

}

}

class Output implements Runnable {

private Person p;

public Output(Person p) {

this.p = p;

}

public void run() {

// 别忘了while(true)！！

while (true) {

synchronized (p) {

// 仍然是判断标志位，和上面的线程轮流等待，唤醒

if (!p.flag) {

try {

p.wait();

} catch (InterruptedException e) {

}

}

System.out.println(p.name + "..." + p.gender);

// 别忘了改变标志位和唤醒另一个

p.flag = false;// 让自己回来等待

p.notify();// 同一个锁，唤醒锁上的另一个线程

}// 问题：一个线程再次进入锁，等待，另一个进程在此前唤醒了，此时能进入锁执行吗？-->能，wait()即会释放锁，也释放执行资格！

}

}

}

public class WaitSleepTest1 {

public static void main(String[] args) {

Person p = new Person();

new Thread(new Input(p)).start();

new Thread(new Output(p)).start();

}

}

运行结果为：

Jason...男

Lily...女

Jason...男

Lily...女

Jason...男

Lily...女

Jason...男

Lily...女

Jason...男

Lily...女

Jason...男

......

备注：

wait和sleep的区别：

wait():释放资源，释放锁

sleep():释放资源，不释放锁

wait():Object的方法，用在同步当中，是同步锁的方法，以锁控制线程

sleep():线程类Thread本身的静态方法

wait(),notify(),notifyAll()方法是用在同步当中的：必须是同步当中的同一把锁操作线程。

所以这几个方法是Object的方法。试想想不在同步中的多线程，由于抢夺执行权结果不定，控制无意义。

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