JAVA 多线程通信详解与举例

最新推荐文章于 2025-02-27 16:34:26 发布

秋风小凉鱼

最新推荐文章于 2025-02-27 16:34:26 发布

阅读量1.3w

点赞数

分类专栏： java多线程

本文为博主原创文章，未经博主允许不得转载。

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/yulei_qq/article/details/8978456

版权

java多线程专栏收录该内容

5 篇文章

订阅专栏

1.使用Object类的方法来实现线程之间的通信

为了实现线程通信，我们可以使用Object类提供的wait()、notify()、notifyAll()三个方法。调用wait()方法会释放对该同步监视器的锁定。这三个方法必须由同步监视器对象来调用，这可分成两种情况：

对于使用synchronized修饰的同步方法，因为该类的默认实例是(this)就是同步监视器，所以可以直接调用这三使用个方法。
对于synchronized修饰的同步代码块，同步监视器是synchronized括号里的对象，所以必须使用该对象调用这三个方法。

这次我们还是拿银行账户的取钱、存款来作为本文的例子演示。

假设系统中有两条线程，这两条线程分别代表取钱者和存钱者。现在系统有一种特殊的要求，系统要求存款者和取钱者不断的实现存款和取钱动作，而且要求每当存款者将钱存入指定账户后，取钱者立即将钱取走.不允许存款者两次存钱，也不允许取钱者两次取钱.

我们通过设置一个旗标来标识账户中是否已有存款，有就为true,没有就标为false。具体代码如下:

首先我们定义一个Account类，这个类中有取钱和存钱的两个方法，由于这两个方法可能需要并发的执行取钱、存钱操作，所有将这两个方法都修改为同步方法.(使用synchronized关键字)。

public class Account {
	private String accountNo;
	private double balance;
	//标识账户中是否有存款的旗标
	private boolean flag=false;
	
	public Account() {
		super();
	}

	public Account(String accountNo, double balance) {
		super();
		this.accountNo = accountNo;
		this.balance = balance;
	} 
	
	public synchronized void draw (double drawAmount){
		
		try {
			  if(!flag){
			  this.wait();
		     }else {
		    	 //取钱
		    	 System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" 取钱:"+drawAmount);
		    	 balance=balance-drawAmount;
		    	 System.out.println("余额 : "+balance);
		    	 //将标识账户是否已有存款的标志设为false
		    	 flag=false;
		    	 //唤醒其它线程
		    	 this.notifyAll();    	 
		     }
	      	} catch (Exception e) {
	      		e.printStackTrace();
	  	}
	}
	
	
   public synchronized void deposit(double depositAmount){
	  try {
			  if(flag){
				this.wait();
	          }
			  else{
				  System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"存钱"+depositAmount);
				  balance=balance+depositAmount;
				  System.out.println("账户余额为："+balance);
				  flag=true;
				  //唤醒其它线程
				  this.notifyAll();
			  }
		} catch (Exception e) {
			// TODO: handle exception
			e.printStackTrace();
		}
   }

}

接下来创建两个线程类，分别为取钱和存钱线程！

取钱线程类：

public class DrawThread implements Runnable {

	private Account account;
	private double drawAmount;
	
	
	public DrawThread(Account account, double drawAmount) {
		super();
		this.account = account;
		this.drawAmount = drawAmount;
	}

	public void run() {
		for(int i=0;i<100;i++){
		   account.draw(drawAmount);  	
		}
	}
}

存钱线程类：

public class depositThread implements Runnable{
    private Account account;
    private double depositAmount;
	 
	public depositThread(Account account, double depositAmount) {
		super();
		this.account = account;
		this.depositAmount = depositAmount;
	}


	public void run() {
	for(int i=0;i<100;i++){
		 account.deposit(depositAmount);
	  }
	}

}

最后我们测试一下这个取钱和存钱的操作！

public  class TestDraw {

	public static void main(String[] args) {
		//创建一个账户
		Account account=new Account();
	    new Thread(new DrawThread(account, 800),"取钱者").start();
	    new Thread(new depositThread(account, 800),"存款者甲").start();
	    new Thread(new depositThread(account, 800),"存款者乙").start();
	    new Thread(new depositThread(account, 800),"存款者丙").start();

	}

}

大致的输出结果：

存款者甲存钱800.0
账户余额为：800.0
取钱者 取钱:800.0
余额 : 0.0
存款者丙存钱800.0
账户余额为：800.0
取钱者 取钱:800.0
余额 : 0.0
存款者甲存钱800.0
账户余额为：800.0
取钱者 取钱:800.0
余额 : 0.0
存款者丙存钱800.0
账户余额为：800.0
取钱者 取钱:800.0
余额 : 0.0
存款者甲存钱800.0
账户余额为：800.0
取钱者 取钱:800.0
余额 : 0.0
存款者丙存钱800.0
账户余额为：800.0
取钱者 取钱:800.0
余额 : 0.0
存款者甲存钱800.0
账户余额为：800.0
取钱者 取钱:800.0
余额 : 0.0
存款者丙存钱800.0
账户余额为：800.0
取钱者 取钱:800.0
余额 : 0.0
存款者甲存钱800.0
账户余额为：800.0
取钱者 取钱:800.0
余额 : 0.0

由上述结果我们可以看到，存款者线程和取钱者线程交替执行的情形。至此简单的线程通信问题已经模拟完毕！

2.使用java.util.concurrent.locks下的Condition类来实现线程间的通信

如何程序不使用synchronized关键字来保持同步，而是直接适用Lock对像来保持同步，则系统中不存在隐式的同步监视器对象，也就不能使用wait()、notify()、notifyAll()来协调线程的运行.

当使用LOCK对象保持同步时，JAVA为我们提供了Condition类来协调线程的运行。关于Condition类，JDK文档里进行了详细的解释.，再次就不啰嗦了。

我们就拿Account类进行稍微的修改一下吧！

import java.util.concurrent.locks.Condition;
import java.util.concurrent.locks.Lock;
import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock;

public class Account {
	
	//显示定义Lock对象
	private final Lock lock=new ReentrantLock();
	//获得指定Lock对象对应的条件变量
    private final  Condition con=lock.newCondition();	

	private String accountNo;
	private double balance;
	//标识账户中是否有存款的旗标
	private boolean flag=false;
	
	public Account() {
		super();
	}

	public Account(String accountNo, double balance) {
		super();
		this.accountNo = accountNo;
		this.balance = balance;
	} 
	
	public void draw (double drawAmount){
		
		//加锁
		lock.lock();
		try {
			  if(!flag){
//			  this.wait();
			  con.await();
		     }else {
		    	 //取钱
		    	 System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" 取钱:"+drawAmount);
		    	 balance=balance-drawAmount;
		    	 System.out.println("余额 : "+balance);
		    	 //将标识账户是否已有存款的标志设为false
		    	 flag=false;
		    	 //唤醒其它线程
//		    	 this.notifyAll();  
		    	 con.signalAll();
		     }
	      	} catch (Exception e) {
	      		e.printStackTrace();
	  	}
	      	finally{
	      		lock.unlock();
	      	}
	}
	
	
   public void deposit(double depositAmount){
	   //加锁
	   lock.lock();
	   try {
			  if(flag){
//				this.wait();
				  con.await();
	          }
			  else{
				  System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"存钱"+depositAmount);
				  balance=balance+depositAmount;
				  System.out.println("账户余额为："+balance);
				  flag=true;
				  //唤醒其它线程
//				  this.notifyAll();
				  con.signalAll();
			  }
		} catch (Exception e) {
			// TODO: handle exception
			e.printStackTrace();
		}finally{
			lock.unlock();
		}
   }

}

输出结果和上面是一样的！只不过这里显示的使用Lock对像来充当同步监视器,使用Condition对象来暂停指定线程，唤醒指定线程！

Java8 新锁

从Java8 开始，新增了一个 StampedLock 锁，该锁提供了一种乐观的机制，性能在目前来说是最好的，因此被称为lock家族的 “宠儿”.