什么是多線程之間通信?
多個線程之間通訊,其實就是多個線程在操作同一個資源,但是操作的的動作不同。
如,一個線程對資源進行寫的操作,一個線程對資源進行讀的操作。
例子:
共享資源類:
class Res { public String userSex; public String userName; }
寫操作類
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 = "余勝軍"; res.userSex = "男"; } else { res.userName = "小紅"; res.userSex = "女"; } count = (count + 1) % 2; } } }
讀操作類:
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); } } }
測試代碼:
Res res = new Res(); IntThrad intThrad = new IntThrad(res); OutThread outThread = new OutThread(res); intThrad.start(); outThread.start();
結果:數據發生了錯亂,需要解決線程安全問題
使用synchronized
wait()、notify、notifyAll()方法
wait()、notify()、notifyAll()是三個定義在Object類里的方法,可以用來控制線程的狀態。
這三個方法最終調用的都是jvm級的native方法。隨着jvm運行平台的不同可能有些許差異。
wait方法
如果對象調用了wait方法就會使持有該對象的線程把該對象的控制權交出去,然后處於等待狀態。
notify方法
如果對象調用了notify方法就會通知某個正在等待這個對象的控制權的線程可以繼續運行。
notifyAll方法
如果對象調用了notifyAll方法就會通知所有等待這個對象控制權的線程繼續運行。
注意:一定要在線程同步中使用,並且是同一個鎖的資源
wait與sleep區別
對於sleep()方法,我們首先要知道該方法是屬於Thread類中的。而wait()方法,則是屬於Object類中的。
sleep()方法導致了程序暫停執行指定的時間,讓出cpu該其他線程,但是他的監控狀態依然保持者,當指定的時間到了又會自動恢復運行狀態。
在調用sleep()方法的過程中,線程不會釋放對象鎖。
而當調用wait()方法的時候,線程會放棄對象鎖,進入等待此對象的等待鎖定池,只有針對此對象調用notify()方法后本線程才進入對象鎖定池准備
獲取對象鎖進入運行狀態
jdk1.5 Lock鎖
在 jdk1.5 之后,並發包中新增了 Lock 接口(以及相關實現類)用來實現鎖功能,Lock 接口提供了與 synchronized 關鍵字類似的同步功能,但需要在使用時手動獲取鎖和釋放鎖。
Lock使用:
Lock lock = new ReentrantLock(); lock.lock(); try{ //可能會出現線程安全的操作 }finally{ //一定在finally中釋放鎖 //也不能把獲取鎖在try中進行,因為有可能在獲取鎖的時候拋出異常 lock.ublock(); }
Lock接口與synchronized關鍵字的區別
Lock 接口可以嘗試非阻塞地獲取鎖 當前線程嘗試獲取鎖。如果這一時刻鎖沒有被其他線程獲取到,則成功獲取並持有鎖。
Lock 接口能被中斷地獲取鎖 與 synchronized 不同,獲取到鎖的線程能夠響應中斷,當獲取到的鎖的線程被中斷時,中斷異常將會被拋出,同時鎖會被釋放。
Lock 接口在指定的截止時間之前獲取鎖,如果截止時間到了依舊無法獲取鎖,則返回。
Condition
Condition接口提供了類似Object的監視器方法,與Lock配合可以實現等待/通知模式,但是這兩者在使用方式以及功能特性上還是有區別的。Object的監視器方法與Condition接口對比如下
ThreadLocal
什么是ThreadLocal
ThreadLocal提高一個線程的局部變量,訪問某個線程擁有自己局部變量。
ThreadLocal類並不是用來解決多線程環境下的共享變量問題,而是用來提供線程內部的共享變量,在多線程環境下,可以保證各個線程之間的變量互相隔離、相互獨立。在線程中,可以通過get()/set()方法來訪問變量。
ThreadLocal類接口很簡單,只有4個方法,我們先來了解一下:
- void set(Object value)設置當前線程的線程局部變量的值。
- public Object get()該方法返回當前線程所對應的線程局部變量。
- public void remove()將當前線程局部變量的值刪除,目的是為了減少內存的占用,該方法是JDK 5.0新增的方法。需要指出的是,當線程結束后,對應該線程的局部變量將自動被垃圾回收,所以顯式調用該方法清除線程的局部變量並不是必須的操作,但它可以加快內存回收的速度。
- protected Object initialValue()返回該線程局部變量的初始值,該方法是一個protected的方法,顯然是為了讓子類覆蓋而設計的。這個方法是一個延遲調用方法,在線程第1次調用get()或set(Object)時才執行,並且僅執行1次。ThreadLocal中的缺省實現直接返回一個null。