JAVA多執行緒間通訊常用實現方法解析
如何實現執行緒間通訊,有如下三種方法:
1、使用Semaphore (訊號量)類來控制執行緒的等待和釋放
功能:三個執行緒 a 、b 、c 併發執行,b,c 需要 a 執行緒的資料怎麼實現
分析:考慮到多執行緒的不確定性, 因此我們不能確保 ThreadA 就一定先於 ThreadB 和 ThreadC 前執行,就算 ThreadA先執行了, 我們也無法保證 ThreadA 什麼時候才能將變數 num 給初始化完成。 因此我們必須讓 ThreadB 和 Thread去等待 ThreadA 完成任何後發出的訊息
解決方案:解決上面的難題我能想到的兩種方案,一是使用純 Java API 的 Semaphore 類來控制執行緒的等待和釋放,二是使用 Android 提供的 Handler 訊息機制,此處不舉列說明;
import java.util.concurrent.Semaphore; public class ThreadCommunication { private static int num; /** * 定義一個訊號量,該類內部維持了多個執行緒鎖,可以阻塞多個執行緒,釋放多個執行緒, 執行緒的阻塞和釋放是通過 permit 概念來實現的。執行緒通過semaphore.acquire()方法獲取 permit,如果當前 semaphore 有 permit 則分配給該執行緒,如果沒有則阻塞該執行緒直到 semaphore 呼叫 release()方法釋放 permit。 * 建構函式 Semaphore(int permits) : 建立具有給定的許可數和非公平的公平設定的 Semaphore */ private static Semaphore semaphore = new Semaphore(0);//表示初始時沒有可用的permit public static void main(String[] args) { Thread threadA = new Thread(new Runnable() { public void run() { try { // 模擬耗時操作之後初始化變數 num Thread.sleep(1000); num = 1; // 初始化完引數後釋放兩個 permit semaphore.release(2); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "獲取到 num 的值為:" + num); } },"threadA"); Thread threadB = new Thread(new Runnable() { public void run() { try { // 獲取 permit,如果 semaphore 沒有可用的 permit 則等待,如果有則消耗一個 semaphore.acquire(); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "獲取到 num 的值為:" + num); } },"threadB"); Thread threadC = new Thread(new Runnable() { public void run() { try { // 獲取 permit,如果 semaphore 沒有可用的 permit 則等待,如果有則消耗一個 semaphore.acquire(); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "獲取到 num 的值為:" + num); } },"threadC"); // 同時開啟 3 個執行緒 threadA.start(); threadB.start(); threadC.start(); } }
執行結果:
threadA獲取到 num 的值為:1
threadB獲取到 num 的值為:1
threadC獲取到 num 的值為:1
2、傳送訊號的一個簡單方式是在共享物件的變數裡設定訊號值,通過join方法實現
執行緒間通訊可以通過傳送訊號,傳送訊號的一個簡單方式是在共享物件的變數裡設定訊號值(並提供set和get方法)。執行緒 A 在一個同步塊裡設定 boolean 型成員變數 hasDataToProcess 為 true,執行緒 B 也在同步塊裡讀取 hasDataToProcess這個成員變數。
package threadLearning.waitSleepExchage; public class ThreadCommunication2 { // 共享的變數 private boolean hasDataToProcess = false; // 取值 public boolean getHasDataToProcess() { return hasDataToProcess; } // 存值 public void setHasDataToProcess(boolean hasDataToProcess) { this.hasDataToProcess = hasDataToProcess; } public static void main(String[] args) { // 同一個物件 final ThreadCommunication2 my = new ThreadCommunication2(); // 執行緒 1 設定 hasDataToProcess 值為 true final Thread t1 = new Thread(new Runnable() { public void run() { my.setHasDataToProcess(true); } }); t1.start(); // 執行緒 2 取這個值 hasDataToProcess Thread t2 = new Thread(new Runnable() { public void run() { try { // 等待執行緒 1 完成然後取值 t1.join(); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } my.getHasDataToProcess(); System.out.println("t1 改變以後的值:" + my.getHasDataToProcess()); } }); t2.start(); } }
執行結果為:t1 改變以後的值:true
3、傳送訊號的一個簡單方式是在共享物件的變數裡設定訊號值,通過wait方法實現
專案功能簡介:
執行緒A 對Person的姓名和年齡進行賦值,執行緒B對獲取同一個Person的姓名和年齡並輸出。
如果執行緒A沒有賦值完成,那麼執行緒B則處於等待狀態,線上程A賦值完成後喚醒執行緒B進行輸出
如果執行緒B沒有輸出完成,那麼執行緒A則處於等待狀態,線上程B輸出完成後喚醒執行緒A進行賦值
class Person { String name; String gender; boolean flag = false;// (標記)預設不輸出,即先進行輸入後才能輸出 } class Input implements Runnable { private Person p; private int n = 0; public Input(Person p) { this.p = p; } public void run() { // 別忘了while(true)!! while (true) { synchronized (p) {// 兩個Runnable用同一個Person初始化,就可保證p是同一個且唯一 if (p.flag) { try { p.wait(); } catch (InterruptedException e) { } } // not "else" if (n == 0) { p.name = "Jason"; p.gender = "男"; } else { p.name = "Lily"; p.gender = "女"; } n = (n + 1) % 2;//是的n在1和0之間切換取值 p.flag = true;// 修改標誌位 p.notify();// 喚醒另一個 } } } } class Output implements Runnable { private Person p; public Output(Person p) { this.p = p; } public void run() { // 別忘了while(true)!! while (true) { synchronized (p) { // 仍然是判斷標誌位,和上面的執行緒輪流等待,喚醒 if (!p.flag) { try { p.wait(); } catch (InterruptedException e) { } } System.out.println(p.name + "..." + p.gender); // 別忘了改變標誌位和喚醒另一個 p.flag = false;// 讓自己回來等待 p.notify();// 同一個鎖,喚醒鎖上的另一個執行緒 }// 問題:一個執行緒再次進入鎖,等待,另一個程序在此前喚醒了,此時能進入鎖執行嗎?-->能,wait()即會釋放鎖,也釋放執行資格! } } } public class WaitSleepTest1 { public static void main(String[] args) { Person p = new Person(); new Thread(new Input(p)).start(); new Thread(new Output(p)).start(); } }
執行結果為:
Jason...男 Lily...女 Jason...男 Lily...女 Jason...男 Lily...女 Jason...男 Lily...女 Jason...男 Lily...女 Jason...男 ......
備註:
- wait和sleep的區別:
- wait():釋放資源,釋放鎖
- sleep():釋放資源,不釋放鎖
- wait():Object的方法,用在同步當中,是同步鎖的方法,以鎖控制執行緒
- sleep():執行緒類Thread本身的靜態方法
- wait(),notify(),notifyAll()方法是用在同步當中的:必須是同步當中的同一把鎖操作執行緒。
所以這幾個方法是Object的方法。試想想不在同步中的多執行緒,由於搶奪執行權結果不定,控制無意義。
以上就是本文的全部內容,希望對大家的學習有所幫助,也希望大家多多支援我們。