【多线程高并发】线程之间通信

来源：互联网发布：达内培训 php机构编辑：程序博客网时间：2024/06/08 11:48

github地址：https://github.com/zhaikaishun/concurrent_programming
示例都在Multi_002项目下
关键字：线程之间通信，volatile进行线程之间的通信，wait/notify的方法，CountDownLatch实现线程间通信，wait和notify模拟Queue

2.1 线程之间通信

示例都在Multi_002项目下
线程间通信概念：不介绍了，就是线程之间的通信
方法：
使用wait/notify方法实现线程间的通信。（注意这两个方法都是object的类的方法）
1. wait和notify必须配合synchronized关键字使用
2. wait方法释放锁, notify方法不释放锁

使用volatile进行线程之间的通信
示例 com.kaishun.base.conn008.ListAdd1:
t1线程向list中添加元素，当list的元素到达5个的时候，t2线程打印一句话，并且通过异常释放锁进行退出。

public class ListAdd1 {    private volatile static List list = new ArrayList();        public void add(){        list.add("kaishun");    }    public int size(){        return list.size();    }    public static void main(String[] args) {        final ListAdd1 list1 = new ListAdd1();        Thread t1 = new Thread(new Runnable() {            @Override            public void run() {                try {                    for(int i = 0; i <10; i++){                        list1.add();                        System.out.println("当前线程：" + Thread.currentThread().getName() + "添加了一个元素..");                        Thread.sleep(500);                    }                   } catch (InterruptedException e) {                    e.printStackTrace();                }            }        }, "t1");        Thread t2 = new Thread(new Runnable() {            @Override            public void run() {                while(true){                    if(list1.size() == 5){                        System.out.println("当前线程收到通知：" + Thread.currentThread().getName() + " list size = 5 线程停止..");                        throw new RuntimeException();                    }                }            }        }, "t2");               t1.start();        t2.start();    }}

但是这样并不是很好，因为t2这个线程一直在轮询的调用list1.size()来进行判断。于是我们也可以使用wait和notify的方法来实现这个功能

wait/notify的方法

/** * wait notfiy 方法，wait释放锁，notfiy不释放锁 * @author alienware * */public class ListAdd2 {    private volatile static List list = new ArrayList();        public void add(){        list.add("kaishun");    }    public int size(){        return list.size();    }    public static void main(String[] args) {        final ListAdd2 list2 = new ListAdd2();        // 1 实例化出来一个 lock        // 当使用wait 和 notify 的时候 ， 一定要配合着synchronized关键字去使用        final Object lock = new Object();//      final CountDownLatch countDownLatch = new CountDownLatch(1);        Thread t1 = new Thread(new Runnable() {            @Override            public void run() {                try {                    synchronized (lock) {                        for(int i = 0; i <10; i++){                            list2.add();                            System.out.println("当前线程：" + Thread.currentThread().getName() + "添加了一个元素..");                            Thread.sleep(500);                            if(list2.size() == 5){                                System.out.println("已经发出通知..");//                              countDownLatch.countDown();                                lock.notify();                            }                        }                                           }                } catch (InterruptedException e) {                    e.printStackTrace();                }            }        }, "t1");        Thread t2 = new Thread(new Runnable() {            @Override            public void run() {                synchronized (lock) {                    if(list2.size() != 5){                        try {                            System.out.println("t2进入...");                            lock.wait();//                          countDownLatch.await();                        } catch (InterruptedException e) {                            e.printStackTrace();                        }                    }                    System.out.println("当前线程：" + Thread.currentThread().getName() + "收到通知线程停止..");//                  throw new RuntimeException();                }            }        }, "t2");           t2.start();        t1.start();    }}------运行结果t2进入...当前线程：t1添加了一个元素..当前线程：t1添加了一个元素..当前线程：t1添加了一个元素..当前线程：t1添加了一个元素..当前线程：t1添加了一个元素..已经发出通知..当前线程：t1添加了一个元素..当前线程：t1添加了一个元素..当前线程：t1添加了一个元素..当前线程：t1添加了一个元素..当前线程：t1添加了一个元素..当前线程：t2收到通知线程停止..

这个方法可以实现线程之间的通信，但是还不是我们想要的，我们希望只要list的size()到了5, 就立马唤醒t2线程，打印t2线程收到通知。这时候我们可以使用 CountDownLatch

CountDownLatch实现线程间通信

public class ListAdd2 {    private volatile static List list = new ArrayList();        public void add(){        list.add("kaishun");    }    public int size(){        return list.size();    }    public static void main(String[] args) {        final ListAdd2 list2 = new ListAdd2();        // 1 实例化出来一个 lock        // 当使用wait 和 notify 的时候 ， 一定要配合着synchronized关键字去使用        //final Object lock = new Object();        final CountDownLatch countDownLatch = new CountDownLatch(1);        Thread t1 = new Thread(new Runnable() {            @Override            public void run() {                try {                    //synchronized (lock) {                        for(int i = 0; i <10; i++){                            list2.add();                            System.out.println("当前线程：" + Thread.currentThread().getName() + "添加了一个元素..");                            Thread.sleep(500);                            if(list2.size() == 5){                                System.out.println("已经发出通知..");                                countDownLatch.countDown();                                //lock.notify();                            }                        }                                           //}                } catch (InterruptedException e) {                    e.printStackTrace();                }            }        }, "t1");        Thread t2 = new Thread(new Runnable() {            @Override            public void run() {                //synchronized (lock) {                    if(list2.size() != 5){                        try {                            //System.out.println("t2进入...");                            //lock.wait();                            countDownLatch.await();                        } catch (InterruptedException e) {                            e.printStackTrace();                        }                    }                    System.out.println("当前线程：" + Thread.currentThread().getName() + "收到通知线程停止..");//                  throw new RuntimeException();                //}            }        }, "t2");           t2.start();        t1.start();    }}-------输出-------------当前线程：t1添加了一个元素..当前线程：t1添加了一个元素..当前线程：t1添加了一个元素..当前线程：t1添加了一个元素..当前线程：t1添加了一个元素..已经发出通知..当前线程：t1添加了一个元素..当前线程：t2收到通知线程停止..当前线程：t1添加了一个元素..当前线程：t1添加了一个元素..当前线程：t1添加了一个元素..当前线程：t1添加了一个元素..

上面例子可以看出，只要t1到了5，就告诉t2，你可以执行下面的了，但是t2线程还是抢不过t1线程，所以还是稍微比t1慢了一点

2.2 wait和notify模拟Queue

BlockingQueue: 是一个支持阻塞的队列，阻塞的放入和得到数据
实现这个功能，主要是
1. 在queue队列满了的时候，put方法进入wait，等待take操作之后的notify。
2. 在queue队列为空的时候，take方法进入wait，等待put操作之后的notify，具体查看示例代码如下
com.kaishun.base.conn009.MyQueue

public class MyQueue {    //1 需要一个承装元素的集合     private LinkedList<Object> list = new LinkedList<Object>();    //2 需要一个计数器    private AtomicInteger count = new AtomicInteger(0);    //3 需要制定上限和下限    private final int minSize = 0;    private final int maxSize ;    //4 构造方法    public MyQueue(int size){        this.maxSize = size;    }    //5 初始化一个对象 用于加锁    private final Object lock = new Object();    //put(anObject): 把anObject加到BlockingQueue里,如果BlockQueue没有空间,则调用此方法的线程被阻断，直到BlockingQueue里面有空间再继续.    public void put(Object obj){        synchronized (lock) {            while(count.get() == this.maxSize){                try {                    lock.wait();                } catch (InterruptedException e) {                    e.printStackTrace();                }            }            //1 加入元素            list.add(obj);            //2 计数器累加            count.incrementAndGet();            //3 通知另外一个线程（唤醒）            lock.notify();            System.out.println("新加入的元素为:" + obj);        }    }    //take: 取走BlockingQueue里排在首位的对象,若BlockingQueue为空,阻断进入等待状态直到BlockingQueue有新的数据被加入.    public Object take(){        Object ret = null;        synchronized (lock) {            while(count.get() == this.minSize){                try {                    lock.wait();                } catch (InterruptedException e) {                    e.printStackTrace();                }            }            //1 做移除元素操作            ret = list.removeFirst();            //2 计数器递减            count.decrementAndGet();            //3 唤醒另外一个线程            lock.notify();        }        return ret;    }    public int getSize(){        return this.count.get();    }    public static void main(String[] args) {        final MyQueue mq = new MyQueue(5);        mq.put("a");        mq.put("b");        mq.put("c");        mq.put("d");        mq.put("e");        System.out.println("当前容器的长度:" + mq.getSize());        Thread t1 = new Thread(new Runnable() {            @Override            public void run() {                mq.put("f");                mq.put("g");            }        },"t1");        t1.start();        Thread t2 = new Thread(new Runnable() {            @Override            public void run() {                Object o1 = mq.take();                System.out.println("移除的元素为:" + o1);                Object o2 = mq.take();                System.out.println("移除的元素为:" + o2);            }        },"t2");        try {            TimeUnit.SECONDS.sleep(2);        } catch (InterruptedException e) {            e.printStackTrace();        }        t2.start();    }}

本文乃是笔记，总结前人经验，特别感谢互联网架构师白鹤翔白老师

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