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本文主要讲解Java并发编程:线程间通信问题,我们来一起学习下如何实现Java并发编程的线程间通信。
多线程通信概述和案例
多线程编程步骤:
- 1、 创建资源类,在资源类创建属性和操作方法;
- 2、 在资源类操作方法:判断、干活、通知;
- 3、 创建多个线程,调用资源类的操作方法;
例子:
有两个线程,对一个初始化为0的变量,一个对其进行加1操作(在值为0的情况下),一个对其进行减1操作(在值为1的情况下)
代码案例:
//第一步 创建资源类,定义属性和操作方法
class Share {
//初始值
private int number = 0;
//+1的方法
public synchronized void incr() throws InterruptedException {
//第二步 判断 干活 通知
if(number == 1) {
this.wait();
}
number++;
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ":" + number);
this.notifyAll();
}
//-1的方法
public synchronized void decr() throws InterruptedException {
if(number == 0) {
this.wait();
}
number--;
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ":" + number);
this.notifyAll();
}
}
public class ThreadDemo1 {
public static void main(String[] args) {
Share share = new Share();
new Thread(()->{
for(int i = 0; i < 10; i++) {
try {
share.incr();
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}, "增大线程").start();
new Thread(()->{
for(int i = 0; i < 10; i++) {
try {
share.decr();
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}, "减小线程").start();
}
}
虚假唤醒问题
假设我们再增加一个增大线程
和减小线程
,也就是说有两个增大线程
和两个减小程
,现在就可能会出现虚假唤醒的问题:
首先有两个前提:
- 1、wait()后,进程会释放锁
- 2、在哪里睡,就在哪里醒
- 3、被notifyAll()唤醒后,处于wait()状态的线程需要先竞争锁才能继续执行wait()后面的操作。
步骤:
- 1、假设有A、B、C、D四个线程,A和C是增加线程,B和D是减小线程。
- 2、假设A和C均处于wait()状态,B调用notifyAll()后,C竞争到锁被唤醒,进行了+1操作。
- 3、C调用notifyAll(),将A唤醒,此时会将number值加到2。那3(即那些大于2的值)是怎么来的?
在上面的第三步中,C调用notifyAll()后,A获得锁之前,C又拿到了锁并调用wait()阻塞了,此时A被唤醒,它的notifyAll()又能将C唤醒,所以会出现3。
解决办法:
将if改成while:
//第一步 创建资源类,定义属性和操作方法
class Share {
//初始值
private int number = 0;
//+1的方法
public synchronized void incr() throws InterruptedException {
//第二步 判断 干活 通知
while(number == 1) {
this.wait();
}
number++;
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ":" + number);
this.notifyAll();
}
//-1的方法
public synchronized void decr() throws InterruptedException {
while(number == 0) {
this.wait();
}
number--;
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ":" + number);
this.notifyAll();
}
}
Lock实现线程间通信
1)lock.lock()
、lock.unlock()
可以实现synchronized的效果。
2)condition.await()
、condition.singalAll()
可以实现wait()
和notifyAll()
的效果。
代码案例:
public class ThreadDemo2 {
public static void main(String[] args) {
AnotherShare share = new AnotherShare();
new Thread(()->{
for(int i = 0; i < 10; i++) {
try {
share.incr();
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}, "A").start();
new Thread(()->{
for(int i = 0; i < 10; i++) {
try {
share.decr();
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}, "B").start();
new Thread(()->{
for(int i = 0; i < 10; i++) {
try {
share.incr();
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}, "C").start();
new Thread(()->{
for(int i = 0; i < 10; i++) {
try {
share.decr();
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}, "D").start();
}
}
//第一步,创建资源类,定义属性和方法
class AnotherShare {
private int number = 0;
//创建Lock
private Lock lock = new ReentrantLock();
private Condition condition = lock.newCondition();
//+1操作
public void incr() throws InterruptedException {
//上锁
lock.lock();
try {
while(number != 0) {
condition.await();
}
number++;
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ":" + number);
condition.signalAll();
} finally {
lock.unlock();
}
}
//-1操作
public void decr() throws InterruptedException {
//上锁
lock.lock();
try {
while(number != 1) {
condition.await();
}
number--;
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ":" + number);
condition.signalAll();
} finally {
lock.unlock();
}
}
}
以上就是Java并发编程:线程间通信的全部内容,希望对你有帮助,学习愉快哦!