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问题
Java程序中有两个线程，A 线程向一个集合里依次添加元素 “abc” 字符串，共添加十次。当添加到第五次时，希望 B 线程收到 A 线程的通知，然后B 线程执行相关的业务操作。这可以通过共享内存或消息传递来实现。以下5种线程间通信实现方式都是这两种模型实现的。
一、使用 volatile 关键字
利用 volatile 关键字实现线程间相互通信是共享内存模型的体现。简而言之，多个线程同时监视一个标记变量，当该变量发生变化时，线程能够感知并执行相应的业务操作。这被认为是一种相对简单的线程通信实现方式。
public class TestSync {
//定义共享变量来实现通信，它需要volatile修饰，否则线程不能及时感知
static volatile boolean notice = false;
public static void main(String[] args) {
List list = new ArrayList();
//线程A
Thread threadA = new Thread(() -> {
for (int i = 1; i 10; i++) {
list.add("abc");
System.out.println("线程A添加元素，此时list的size为：" + list.size());
try {
Thread.sleep(500);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
if (list.size() == 5)
notice = true;
}
});
//线程B
Thread threadB = new Thread(() -> {
while (true) {
if (notice) {
System.out.println("线程B收到通知，开始执行自己的业务...");
break;
}
}
});
//需要先启动线程B
threadB.start();
try {
Thread.sleep(1000);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
// 再启动线程A
threadA.start();
}
}
二、使用 Object 类的 wait()/notify()
Object类提供了线程间通信的基本方法 wait(), notify(), 和 notifyAll()，这些方法是多线程通信的基础。
它们通常需要与 synchronized 同步关键字一起使用。wait()方法会释放锁，使调用它的线程暂时让出同步锁，以便其他等待该锁的线程有机会获得锁并运行。只有当其他线程调用 notify() 或 notifyAll() 时，才会解除等待状态，重新参与竞争锁。然而，这并不意味着线程立即获得锁，因为锁可能仍然由其他线程持有，调用 wait() 的一个或多个线程就会解除 wait 状态，重新参与竞争对象锁，程序如果可以再次得到锁，就可以继续向下运行。
public class TestSync {
public static void main(String[] args) {
//定义一个锁对象
Object lock = new Object();
List list = new ArrayList();
// 线程A
Thread threadA = new Thread(() -> {
synchronized (lock) {
for (int i = 1; i 10; i++) {
list.add("abc");
System.out.println("线程A添加元素，此时list的size为：" + list.size());
try {
Thread.sleep(500);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
if (list.size() == 5)
lock.notify();//唤醒B线程
}
}
});
//线程B
Thread threadB = new Thread(() -> {
while (true) {
synchronized (lock) {
if (list.size() != 5) {
try {
lock.wait();
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
System.out.println("线程B收到通知，开始执行自己的业务...");
}
}
});
//需要先启动线程B
threadB.start();
try {
Thread.sleep(1000);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
//再启动线程A
threadA.start();
}
}
由输出结果，在线程 A 发出 notify() 唤醒通知之后，依然是走完了自己线程的业务之后，线程 B 才开始执行，正好说明 notify() 不释放锁，而 wait() 释放锁。
三、使用JUC工具类 CountDownLatch
jdk1.5 之后在java.util.concurrent包下提供了很多并发编程相关的工具类，简化了并发编程代码的书写，CountDownLatch 基于 AQS 框架，相当于也是维护了一个线程间共享变量 state。
public class TestSync {
public static void main(String[] args) {
CountDownLatch countDownLatch = new CountDownLatch(1);
List list = new ArrayList();
//线程A
Thread threadA = new Thread(() -> {
for (int i = 1; i 10; i++) {
list.add("abc");
System.out.println("线程A添加元素，此时list的size为：" + list.size());
try {
Thread.sleep(500);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
if (list.size() == 5)
countDownLatch.countDown();
}
});
//线程B
Thread threadB = new Thread(() -> {
while (true) {
if (list.size() != 5) {
try {
countDownLatch.await();
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
System.out.println("线程B收到通知，开始执行自己的业务...");
break;
}
});
//需要先启动线程B
threadB.start();
try {
Thread.sleep(1000);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
//再启动线程A
threadA.start();
}
}
四、使用 ReentrantLock 结合 Condition
public class TestSync {
public static void main(String[] args) {
ReentrantLock lock = new ReentrantLock();
Condition condition = lock.newCondition();
List list = new ArrayList();
//线程A
Thread threadA = new Thread(() -> {
lock.lock();
for (int i = 1; i 10; i++) {
list.add("abc");
System.out.println("线程A添加元素，此时list的size为：" + list.size());
try {
Thread.sleep(500);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
if (list.size() == 5)
condition.signal();
}
lock.unlock();
});
//线程B
Thread threadB = new Thread(() -> {
lock.lock();
if (list.size() != 5) {
try {
condition.await();
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
System.out.println("线程B收到通知，开始执行自己的业务...");
lock.unlock();
});
threadB.start();
try {
Thread.sleep(1000);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
threadA.start();
}
}
这种方式使用起来并不是很好，代码编写复杂，而且线程 B 在被 A 唤醒之后由于没有获取锁还是不能立即执行，也就是说，A 在唤醒操作之后，并不释放锁。这种方法跟 Object 的 wait()/notify() 一样。
五、基本 LockSupport 实现线程间的阻塞和唤醒
LockSupport 是一种非常灵活的实现线程间阻塞和唤醒的工具，使用它不用关注是等待线程先进行还是唤醒线程先运行，但是得知道线程的名字。
public class TestSync {
public static void main(String[] args) {
List list = new ArrayList();
//线程B
final Thread threadB = new Thread(() -> {
if (list.size() != 5) {
LockSupport.park();
}
System.out.println("线程B收到通知，开始执行自己的业务...");
});
//线程A
Thread threadA = new Thread(() -> {
for (int i = 1; i 10; i++) {
list.add("abc");
System.out.println("线程A添加元素，此时list的size为：" + list.size());
try {
Thread.sleep(500);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
if (list.size() == 5)
LockSupport.unpark(threadB);
}
});
threadA.start();
threadB.start();
}
}
以上就是Java多线程如何实现通信的5种方式的全部内容，你学会了吗？
