【Java】线程管道通讯

很多操作系统对于管道的吹嘘往往是天花龙凤，

好心点的就贴段伪代码给你看，为出书而出书的，就直接一堆概念堆在上面，让人根本看不懂，

如此简单的概念，明明几句话就解释清楚，有的书还专门开出一章来讨论这个问题，完全没有必要！

一、基本概念

其实管道的概念非常简单，就是连接两个线程通讯的缓冲区，画个图就更加明白了

写者进程把自己的数据通过管道输出流写入管道，读者进程再从管道通过管道输入流拿管道里面的数据

当然进程与进程之间传递数据未必通过这个方式去传递数据，

完全可以在一个进程中设置一个public变量，然后再另一个进程用.+成员变量访问，当然这样可能会被批什么耦合度高的鬼东西

管道在线程之间传递数据传递数据，只是其中一个方法，当然如果你要考研，或者考操作系统，一定要好好掌握这个内容，其实也不难，就是一个简单的Java程序，简单得都不知道有什么用~

二、基本目标

有这样的一个程序：

写者进程每250毫秒工作一次，不停地对管道输出数据，直到输出到10，

读者则每500毫秒工作一次，不停地从管道读取数据，直到读完

如果读者比写者工作速度快，也就是读者请求第一个数据，写者还没开始写，本来我以为这样要出错的，经过试验，发现一旦管道输入输出流建立起来之后，不加上close()方法，读者必须等待写者写出数据才读，直到写者写完所有为止。

然后，我还以为管道通讯，必须双开管道流才不会出错，结果发现关掉其中一头，程序是不会报错的，只是一头使劲在写/读，直到写/读完。

最后，我还试能否有两个读者从管道中取数据，结果发现是不行的，管道必须是一对一的，假如有一个写者，多个读者，就只有一个读者能够读到管道的所有数据，而其余读者什么都读不到。

三、制作过程

注意先在头部引入java.io.*包由于用到了输入输出流

1、首先是主函数：

public class PipeThread {public static void main(String args[]) throws IOException {PipedOutputStream pos = new PipedOutputStream();PipedInputStream pis = new PipedInputStream(pos);new Writer(pos).start();new Reader(pis).start();}}

管道输出流可以无参数创建，

管道输入流必须根据管道输出流创建，否则Java会爆“管道流”无法建立的异常

然后把管道输出流与管道输入流扔到写者进程与读者进程，这里两个进程必须用构造函数来实现这两个管道流的获取，不能再其中的run()进程设置参数，这是Java的默认参数

2、然后是写者进程：

class Writer extends Thread {private PipedOutputStream pos;public Writer(PipedOutputStream pos) {this.pos = pos;}public void run() {PrintStream p = new PrintStream(pos);for (int i = 1; i < 11; i++) {try {Thread.currentThread().sleep(250);} catch (Exception e) {}p.println(i);System.out.println("Write：" + i);}System.out.println("已经写入完毕");p.flush();p.close();}}

一开始是写者的构造函数，声明这里用到的管道输出流就是主函数那个传过来的管道输出流，

之后用打印流，每个250s把内容打印流到管道里面并输出到屏幕，至于什么是打印流，可以参考我之前的《【Java】打印流与缓冲区读者完成输入与输出到文件操作》（点击打开链接），然后Java进程怎么用，可以参考我之前的《【Java】线程并发、互斥与同步》（点击打开链接）

然后关闭打印流之前，用flush()清空一下内存里面的内容，其实不清，不关打印流也没有关系的，你的windows系统会自动处理这些东西的。

3、最后是读进程：

class Reader extends Thread {private PipedInputStream pis;private String line;public Reader(PipedInputStream pis) {this.pis = pis;}public void run() {BufferedReader r = new BufferedReader(new InputStreamReader(pis));try {do {line = r.readLine();if (line != null)System.out.println("Read:" + line);elseSystem.out.println("已经读取完毕");Thread.currentThread().sleep(500);} while (r != null && line != null);} catch (Exception e) {}}}

一开始的构造函数保证了这个管道输入流，就是主函数那个已经与管道输出流连接起来的管道输入流

缓冲区读者，从输入流不停地读数据，且这个输入流是从管道输入流来读取的，读完为止，至于什么是缓冲区读者，可以参考我之前的《【Java】打印流与缓冲区读者完成输入与输出到文件操作》（点击打开链接），打印流与缓冲区读者是Java中很常见的读、写机制，必须要弄懂。

因此，整个程序如下：

import java.io.*;class Writer extends Thread {private PipedOutputStream pos;public Writer(PipedOutputStream pos) {this.pos = pos;}public void run() {PrintStream p = new PrintStream(pos);for (int i = 1; i < 11; i++) {try {Thread.currentThread().sleep(250);} catch (Exception e) {}p.println(i);System.out.println("Write：" + i);}System.out.println("已经写入完毕");p.flush();p.close();}}class Reader extends Thread {private PipedInputStream pis;private String line;public Reader(PipedInputStream pis) {this.pis = pis;}public void run() {BufferedReader r = new BufferedReader(new InputStreamReader(pis));try {do {line = r.readLine();if (line != null)System.out.println("Read:" + line);elseSystem.out.println("已经读取完毕");Thread.currentThread().sleep(500);} while (r != null && line != null);} catch (Exception e) {}}}public class PipeThread {public static void main(String args[]) throws IOException {PipedOutputStream pos = new PipedOutputStream();PipedInputStream pis = new PipedInputStream(pos);new Writer(pos).start();new Reader(pis).start();}}