多線程之間通訊


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

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。


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