线程通信【详解】

线程通信

线程通信是指线程间可以交互,指定信号,让线程执行或者等待

通过Object类中的方法完成通信

  • wait()

  • notify()

1、 同步方法

需求: 两个输出的方法,保证正常输出不被打断且达到一人一次输出的效果

public class Printer {
​
    // 定义一个信号量
    // 1代表print1执行 2代表print2执行
    private int flag = 1;
​
    /**
     * 线程通信的要求
     * 1) 要保证线程安全
     * 2) 线程等待方法是wait
     *    线程唤醒方法是notify
     * 3) 必须使用锁对象调用 通信的方法
     * ---------
     * 为什么,wait和notify这些线程通信的方法要设计在Object类?
     * 答:
     */
    public synchronized void print1() throws InterruptedException {
        if (flag != 1){ // 信号不是1,说明不该print1执行,那就等待
            this.wait();
        }
        System.out.print(1 + " ");
        System.out.print(2 + " ");
        System.out.print(3 + " ");
        System.out.print(4 + " ");
        System.out.println( );
​
        // 改变信号量
        flag = 2;
        // 通知处于等待状态的线程启动
        this.notify();
    }
    public synchronized void print2() throws InterruptedException {
        if (flag != 2) { // 信号不是2,说明不该print2执行,那就等待
            this.wait();
        }
        System.out.print("A ");
        System.out.print("B ");
        System.out.print("C ");
        System.out.print("D ");
        System.out.println( );
​
        flag = 1;
        // 通知处于等待状态的线程启动
        this.notify();
    }
}
public class TestPrinter {
​
    public static void main(String[] args) {
        Printer p = new Printer( );
        // 开启一个线程
        new Thread(){
            @Override
            public void run() {
                while(true){
                    try {
                        p.print1();
                    } catch (InterruptedException e) {
                        throw new RuntimeException(e);
                    }
                }
            }
        }.start();
​
        // 又开启一个线程
        new Thread(){
            @Override
            public void run() {
                while(true){
                    try {
                        p.print2();
                    } catch (InterruptedException e) {
                        throw new RuntimeException(e);
                    }
                }
            }
        }.start();
    }
​
}

2、 同步代码块

再使用同步代码块演示一遍,再次确定一个结论

  • 锁对象是谁,就使用哪个对象来调用wait和notify

public class Printer2 {
​
    // 定义一个信号量
    // 1代表print1执行 2代表print2执行
    private int flag = 1;
​
    /**
     * 线程通信的要求
     * 1) 要保证线程安全
     * 2) 线程等待方法是wait
     *    线程唤醒方法是notify
     * 3) 必须使用锁对象调用 通信的方法
     * ---------
     * 为什么,wait和notify这些线程通信的方法要设计在Object类?
     * 答:
     */
    public void print1() throws InterruptedException {
        synchronized (Object.class) {
            if (flag != 1) { // 信号不是1,说明不该print1执行,那就等待
                Object.class.wait( );
            }
            System.out.print(1 + " ");
            System.out.print(2 + " ");
            System.out.print(3 + " ");
            System.out.print(4 + " ");
            System.out.println( );
​
            // 改变信号量
            flag = 2;
            // 通知处于等待状态的线程启动
            Object.class.notify( );
        }
    }
    public void print2() throws InterruptedException {
        synchronized (Object.class) {
            if (flag != 2) { // 信号不是2,说明不该print2执行,那就等待
                Object.class.wait( );
            }
            System.out.print("A ");
            System.out.print("B ");
            System.out.print("C ");
            System.out.print("D ");
            System.out.println( );
​
            flag = 1;
            // 通知处于等待状态的线程启动
            Object.class.notify( );
        }
    }
}

补充: 目前这个代码可以保证两个线程通信,如果>= 3个线程,就不一定能按照预想顺序完成

原因是,线程过多,但是notify方法只能随机唤醒一个处于等待状态的线程

解决方案: 使用notifyAll

3、 wait和sleep

  • wait

    • 是Object类中的方法

    • wait会让线程等待

    • wait方法必须在同步方法中使用

    • wait方法方法线程等待时,会让出资源,别的线程可以执行

  • sleep

    • 是Thread类中的方法

    • sleep会让线程等待

    • 方法同步或者不同步都可以使用

      • 如果线程不安全,使用了sleep,会让出资源,别的线程执行

      • 如果线程安全,使用了sleep,不会释放资源,别的线程不会执行,会阻塞 --> 抱着锁睡

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