Java併發學習（二）-線程通信

線程通信

    線程間通信的模型有兩種：共享內存和消息傳遞；

    （1）共享內存

         使用 volatile 關鍵字來實現線程間相互通信是使用共享內存的思想，大致意思就是多個線程同時監聽一個變量，當這個變量發生變化的時候 ，線程能夠感知並執行相應的業務。 volatile 關鍵字對於保證操作的原子性具有非常大的幫助，但是需要注意的是，volatile 關鍵字並不能替代鎖，它也無法保證一些複合操作的原子性。

    （2）消息傳遞

         Object類提供了線程間通信的方法：wait()、notify()、notifyaAll()，它們是多線程通信的基礎。

         wait()：等待，一旦一個線程執行到wait()，就釋放當前的鎖。

         notify()、notifyaAll()：隨機喚醒wait()的一個或所有的線程。

         注意： wait和 notify必須配合synchronized使用。必須包含在對應的synchronized語句中。

 

案例

     下面通過以下案例，使用上述兩種方式實現線程之間的通信。

     案例：使用兩個線程交替打印1-100。

    （方式一）使用 volatile 關鍵字

package com.test.communication;

/**
 * 通過關鍵字volatile，實現使用兩個線程交替打印1-100
 *
 * @author Anna.
 */
public class ThreadCommunicationTest01 {
    volatile static int num = 1;
    volatile static boolean flag = true;
    public static void main(String[] args) {

        Thread th = new Thread(new Runnable(){
            @Override
            public void run() {
                while (true) {
                    if (flag) {
                        if (num <= 100) {
                            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ":" + num);
                            num++;
                            flag = !flag;
                        }
                    }
                }
            }
        });

        Thread th2 = new Thread(new Runnable(){
            @Override
            public void run() {
                while (true) {
                    if (!flag) {
                        if (num <= 100) {
                            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ":" + num);
                            num++;
                            flag = !flag;
                        }
                    }  
                }
            }
        });

        th.setName("甲");
        th2.setName("乙");
        th.start();
        th2.start();
    }
}

打印結果：

如果去掉關鍵字，那麼線程甲執行完成後，線程乙無法得知，flag的值發生改變，那麼打印結果如下：

    （方式二）使用 wait()、notify()、notifyaAll()消息傳遞的方式

package com.test.communication;

/**
 * 使用 wait()、notify()、notifyaAll()消息傳遞的方式，實現使用兩個線程交替打印1-100
 *
 * @author Anna.
 */
public class ThreadCommunicationTest02 {

    public static void main(String[] args) {
        PrintNum pm = new PrintNum(1);
        Thread th = new Thread(pm);
        Thread th2 = new Thread(pm);
        th.setName("甲");
        th2.setName("乙");
        th.start();
        th2.start();
    }
}

class PrintNum implements Runnable{
    int num;
    public PrintNum(int num){
        this.num = num;
    }
    @Override
    public synchronized void run() {

        while (true) {
            notify();
            if (num <= 100) {
                System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ":" + num);
                num++;
                try {
                    wait();
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }
    }
}

打印結果：

如果去掉synchronized關鍵字，將拋出IllegalMonitorStateException異常，如下：