線程之間的通信機制

本文轉載自查看原文 2020-04-20 09:56 703 JUC

1.首先我們回顧一下面試題：

兩個線程，一個線程打印1-52，另一個打印字母A-Z打印順序為12A34B...5152Z, 要求用線程間通信

這個面試題就就是完全考察線程之間的通信機制，常用的技術分為二種

一種是Object 類中的自帶的 wait 和 notify 機制，
二是 lock中的通信機制 Condition接口中的 await 和 signal 方法。

線程間通信：1、生產者+消費者2、通知等待喚醒機制

Object 類中的自帶的 wait 和 notify 機制實現， synchronized用來辦證線程安全

package com.atguigu.thread;
 
import java.util.concurrent.locks.Condition;
import java.util.concurrent.locks.Lock;
import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock;
 
 
 
class ShareDataOne//資源類
{
  private int number = 0;//初始值為零的一個變量
 
  public synchronized void increment() throws InterruptedException 
  {
     //1判斷
     if(number !=0 ) {
       this.wait();
     }
     //2干活
     ++number;
     System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"\t"+number);
     //3通知
     this.notifyAll();
  }
  
  public synchronized void decrement() throws InterruptedException 
  {
     // 1判斷
     if (number == 0) {
       this.wait();
     }
     // 2干活
     --number;
     System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "\t" + number);
     // 3通知
     this.notifyAll();
  }
}
 
/**
 * 
 * @Description:
 *現在兩個線程，
 * 可以操作初始值為零的一個變量，
 * 實現一個線程對該變量加1，一個線程對該變量減1，
 * 交替，來10輪。 
 * @author xialei
 *
 *  * 筆記：Java里面如何進行工程級別的多線程編寫
 * 1 多線程變成模板（套路）-----上
 *     1.1  線程    操作    資源類  
 *     1.2  高內聚  低耦合
 * 2 多線程變成模板（套路）-----下
 *     2.1  判斷
 *     2.2  干活
 *     2.3  通知
 
 */
public class NotifyWaitDemoOne
{
  public static void main(String[] args)
  {
     ShareDataOne sd = new ShareDataOne();
     new Thread(() -> {
       for (int i = 1; i < 10; i++) {
          try {
            sd.increment();
          } catch (InterruptedException e) {
            // TODO Auto-generated catch block
            e.printStackTrace();
          }
       }
     }, "A").start();
     new Thread(() -> {
       for (int i = 1; i < 10; i++) {
          try {
            sd.decrement();
          } catch (InterruptedException e) {
            // TODO Auto-generated catch block
            e.printStackTrace();
          }
       }
     }, "B").start();
  }
}

注意點：線程通信最好不要用 if 去判斷，用 while 去判斷，因為用 if 去判斷容易造成虛假喚醒，以下是修改之后的數據

package com.atguigu.thread;
 
import java.util.concurrent.locks.Condition;
import java.util.concurrent.locks.Lock;
import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock;
 
import org.omg.IOP.Codec;
 
 
class ShareData//資源類
{
  private int number = 0;//初始值為零的一個變量
 
  public synchronized void increment() throws InterruptedException 
  {
     //判斷
     while(number!=0) {
       this.wait();
     }
     //干活
     ++number;
     System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" \t "+number);
     //通知
     this.notifyAll();;
  }
  
  public synchronized void decrement() throws InterruptedException 
  {
     //判斷
     while(number!=1) {
       this.wait();
     }
     //干活
     --number;
     System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" \t "+number);
     //通知
     this.notifyAll();
  }
}
 
/**
 * 
 * @Description:
 *現在兩個線程，
 * 可以操作初始值為零的一個變量，
 * 實現一個線程對該變量加1，一個線程對該變量減1，
 * 交替，來10輪。 
 * @author xialei
 *
 *  * 筆記：Java里面如何進行工程級別的多線程編寫
 * 1 多線程變成模板（套路）-----上
 *     1.1  線程    操作    資源類  
 *     1.2  高內聚  低耦合
 * 2 多線程變成模板（套路）-----下
 *     2.1  判斷
 *     2.2  干活
 *     2.3  通知
 
 */
public class NotifyWaitDemo
{
  public static void main(String[] args)
  {
     ShareData sd = new ShareData();
     new Thread(() -> {
 
       for (int i = 1; i <= 10; i++) {
          try {
            sd.increment();
          } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
          }
       }
     }, "A").start();
     
     new Thread(() -> {
 
       for (int i = 1; i <= 10; i++) {
          try {
            sd.decrement();
          } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
          }
       }
     }, "B").start();
     new Thread(() -> {
 
       for (int i = 1; i <= 10; i++) {
          try {
            sd.increment();
          } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
          }
       }
     }, "C").start();
     new Thread(() -> {
 
       for (int i = 1; i <= 10; i++) {
          try {
            sd.decrement();
          } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
          }
       }
     }, "D").start();
     
  }
}
 
 
 
 
 
/*
 * * 
 * 2 多線程變成模板（套路）-----下
 *     2.1  判斷
 *     2.2  干活
 *     2.3  通知
 * 3 防止虛假喚醒用while
 * 
 * 
 * */

使用 Condition去做

package com.atguigu.thread;
 
import java.util.concurrent.locks.Condition;
import java.util.concurrent.locks.Lock;
import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock;
 
import org.omg.IOP.Codec;
 
 
class ShareData//資源類
{
  private int number = 0;//初始值為零的一個變量
 
  private Lock lock = new ReentrantLock();
  private Condition condition  = lock.newCondition(); 
   
  public  void increment() throws InterruptedException 
  {
     
      lock.lock();
         try {
          //判斷
          while(number!=0) {
            condition.await();
          }
          //干活
          ++number;
          System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" \t "+number);
          //通知
          condition.signalAll();
     } catch (Exception e) {
       e.printStackTrace();
     } finally {
       lock.unlock();
     }
     
  }
  
  
  public  void decrement() throws InterruptedException 
  {
      
      lock.lock();
         try {
          //判斷
          while(number!=1) {
            condition.await();
          }
          //干活
          --number;
          System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" \t "+number);
          //通知
          condition.signalAll();
     } catch (Exception e) {
       e.printStackTrace();
     } finally {
       lock.unlock();
     }
     
  }
  
  /*public synchronized void increment() throws InterruptedException 
  {
     //判斷
     while(number!=0) {
       this.wait();
     }
     //干活
     ++number;
     System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" \t "+number);
     //通知
     this.notifyAll();;
  }
  
  public synchronized void decrement() throws InterruptedException 
  {
     //判斷
     while(number!=1) {
       this.wait();
     }
     //干活
     --number;
     System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" \t "+number);
     //通知
     this.notifyAll();
  }*/
}
 
/**
 * 
 * @Description:
 *現在兩個線程，
 * 可以操作初始值為零的一個變量，
 * 實現一個線程對該變量加1，一個線程對該變量減1，
 * 交替，來10輪。 
 *
 *  * 筆記：Java里面如何進行工程級別的多線程編寫
 * 1 多線程變成模板（套路）-----上
 *     1.1  線程    操作    資源類  
 *     1.2  高內聚  低耦合
 * 2 多線程變成模板（套路）-----下
 *     2.1  判斷
 *     2.2  干活
 *     2.3  通知
 
 */
public class NotifyWaitDemo
{
  public static void main(String[] args)
  {
     ShareData sd = new ShareData();
     new Thread(() -> {
 
       for (int i = 1; i <= 10; i++) {
          try {
            sd.increment();
          } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
          }
       }
     }, "A").start();
     
     new Thread(() -> {
 
       for (int i = 1; i <= 10; i++) {
          try {
            sd.decrement();
          } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
          }
       }
     }, "B").start();
     new Thread(() -> {
 
       for (int i = 1; i <= 10; i++) {
          try {
            sd.increment();
          } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
          }
       }
     }, "C").start();
     new Thread(() -> {
 
       for (int i = 1; i <= 10; i++) {
          try {
            sd.decrement();
          } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
          }
       }
     }, "D").start();
     
  }
}
 
 
 
 
 
/*
 * * 
 * 2 多線程變成模板（套路）-----下
 *     2.1  判斷
 *     2.2  干活
 *     2.3  通知
 * 3 防止虛假喚醒用while
 * 
 * 
 * */

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