JAVA 多线程通信 详解与举例

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 exceptione.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 exceptione.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！