JAVA多執行緒之執行緒間的通訊方式解析
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一,介紹
本總結我對於JAVA多執行緒中執行緒之間的通訊方式的理解,主要以程式碼結合文字的方式來討論執行緒間的通訊,故摘抄了書中的一些示例程式碼。
二,執行緒間的.通訊方式
①同步
這裡講的同步是指多個執行緒通過synchronized關鍵字這種方式來實現執行緒間的通訊。
參考示例:
1234567891011121314151617181920212223242526272829303132333435363738394041424344 | public class MyObject {
synchronized public void methodA() {
//do something....
}
synchronized public void methodB() {
//do some other thing
} } public class ThreadA extends Thread {
private MyObject object; //省略構造方法
@Override
public void run() {
super ();
odA();
} } public class ThreadB extends Thread {
private MyObject object; //省略構造方法
@Override
public void run() {
super ();
odB();
} } public class Run {
public static void main(String[] args) {
MyObject object = new MyObject();
//執行緒A與執行緒B 持有的是同一個物件:object
ThreadA a = new ThreadA(object);
ThreadB b = new ThreadB(object);
t();
t();
} } |
由於執行緒A和執行緒B持有同一個MyObject類的物件object,儘管這兩個執行緒需要呼叫不同的方法,但是它們是同步執行的,比如:執行緒B需要等待執行緒A執行完了methodA()方法之後,它才能執行methodB()方法。這樣,執行緒A和執行緒B就實現了 通訊。
這種方式,本質上就是“共享記憶體”式的通訊。多個執行緒需要訪問同一個共享變數,誰拿到了鎖(獲得了訪問許可權),誰就可以執行。
②while輪詢的方式
程式碼如下:
?
1234567891011121314151617181920212223242526272829303132333435363738394041424344454647484950515253545556575859606162636465666768697071727374757677787980818283 | import yList; import ; public class MyList {
private List<String> list = new ArrayList<String>();
public void add() {
( "elements" );
}
public int size() {
return ();
} } import st; public class ThreadA extends Thread {
private MyList list;
public ThreadA(MyList list) {
super ();
this = list;
}
@Override
public void run() {
try {
for ( int i = 0 ; i < 10 ; i++) {
();
tln( "添加了" + (i + 1 ) + "個元素" );
p( 1000 );
}
} catch (InterruptedException e) {
tStackTrace();
}
} } import st; public class ThreadB extends Thread {
private MyList list;
public ThreadB(MyList list) {
super ();
this = list;
}
@Override
public void run() {
try {
while ( true ) {
if (() == 5 ) {
tln( "==5, 執行緒b準備退出了" );
throw new InterruptedException();
}
}
} catch (InterruptedException e) {
tStackTrace();
}
} } import st; import adA; import adB; public class Test {
public static void main(String[] args) {
MyList service = new MyList();
ThreadA a = new ThreadA(service);
ame( "A" );
t();
ThreadB b = new ThreadB(service);
ame( "B" );
t();
} } |
在這種方式下,執行緒A不斷地改變條件,執行緒ThreadB不停地通過while語句檢測這個條件(()==5)是否成立 ,從而實現了執行緒間的通訊。但是這種方式會浪費CPU資源。之所以說它浪費資源,是因為JVM排程器將CPU交給執行緒B執行時,它沒做啥“有用”的工作,只是在不斷地測試 某個條件是否成立。就類似於現實生活中,某個人一直看著手機螢幕是否有電話來了,而不是: 在幹別的事情,當有電話來時,響鈴通知TA電話來了。
③wait/notify機制
程式碼如下:
?
1234567891011121314151617181920212223242526272829303132333435363738394041424344454647484950515253545556575859606162636465666768697071727374757677787980818283848586878889909192 | import yList; import ; public class MyList {
private static List<String> list = new ArrayList<String>();
public static void add() {
( "anyString" );
}
public static int size() {
return ();
} } public class ThreadA extends Thread {
private Object lock;
public ThreadA(Object lock) {
super ();
this = lock;
}
@Override
public void run() {
try {
synchronized (lock) {
if (() != 5 ) {
tln( "wait begin "
+ entTimeMillis());
();
tln( "wait end "
+ entTimeMillis());
}
}
} catch (InterruptedException e) {
tStackTrace();
}
} } public class ThreadB extends Thread {
private Object lock;
public ThreadB(Object lock) {
super ();
this = lock;
}
@Override
public void run() {
try {
synchronized (lock) {
for ( int i = 0 ; i < 10 ; i++) {
();
if (() == 5 ) {
fy();
tln( "已經發出了通知" );
}
tln( "添加了" + (i + 1 ) + "個元素!" );
p( 1000 );
}
}
} catch (InterruptedException e) {
tStackTrace();
}
} } public class Run {
public static void main(String[] args) {
try {
Object lock = new Object();
ThreadA a = new ThreadA(lock);
t();
p( 50 );
ThreadB b = new ThreadB(lock);
t();
} catch (InterruptedException e) {
tStackTrace();
}
} } |
執行緒A要等待某個條件滿足時(()==5),才執行操作。執行緒B則向list中新增元素,改變list 的size。
A,B之間如何通訊的呢?也就是說,執行緒A如何知道 () 已經為5了呢?
這裡用到了Object類的 wait() 和 notify() 方法。
當條件未滿足時(() !=5),執行緒A呼叫wait() 放棄CPU,並進入阻塞狀態。---不像②while輪詢那樣佔用CPU
當條件滿足時,執行緒B呼叫 notify()通知 執行緒A,所謂通知執行緒A,就是喚醒執行緒A,並讓它進入可執行狀態。
這種方式的一個好處就是CPU的利用率提高了。
但是也有一些缺點:比如,執行緒B先執行,一下子添加了5個元素並呼叫了notify()傳送了通知,而此時執行緒A還執行;當執行緒A執行並呼叫wait()時,那它永遠就不可能被喚醒了。因為,執行緒B已經發了通知了,以後不再發通知了。這說明:通知過早,會打亂程式的執行邏輯。
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