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1.多线程之间如何实现通讯
多线程之间通讯，其实就是多个线程在操作同一个资源，但是操作的动作不同。
1.1什么是多线程之间通讯？
需求：第一个线程写入（input）用户，另一个线程读取（out）用户。实现读一个，写一个操作。
1.2多线程之间通讯需求？
2.代码实现基本实现
2.1共享资源源实体类
代码示例：
class Res {
public String userSex;
public String userName;
}
2.2输入线程资源
class IntThrad extends Thread {
private Res res;
public IntThrad(Res res) {
this.res = res;
}
@Override
public void run() {
int count = 0;
while (true) {
if (count == 0) {
res.userName = "小明";
res.userSex = "男";
} else {
res.userName = "小紅";
res.userSex = "女";
}
count = (count + 1) % 2;
}
}
}
2.3输出线程
class OutThread extends Thread {
private Res res;
public OutThread(Res res) {
this.res = res;
}
@Override
public void run() {
while (true) {
System.out.println(res.userName + "--" + res.userSex);
}
}
}
2.4运行代码
Res res = new Res();
IntThrad intThrad = new IntThrad(res);
OutThread outThread = new OutThread(res);
intThrad.start();
outThread.start();
2.5运行代码结果
结果：数据会发生错乱，造成线程安全问题。
2.6解决线程安全问题
在IntThrad 加上synchronized
class IntThrad extends Thread {
private Res res;
public IntThrad(Res res) {
this.res = res;
}
@Override
public void run() {
int count = 0;
while (true) {
synchronized (res) {
if (count == 0) {
res.userName = "小明";
res.userSex = "男";
} else {
res.userName = "小紅";
res.userSex = "女";
}
count = (count + 1) % 2;
}
}
}
}
输出线程加上synchronized
class Res {
public String userName;
public String sex;
}
class InputThread extends Thread {
private Res res;
public InputThread(Res res) {
this.res = res;
}
@Override
public void run() {
int count = 0;
while (true) {
synchronized (res) {
if (count == 0) {
res.userName = "小明";
res.sex = "男";
} else {
res.userName = "小红";
res.sex = "女";
}
count = (count + 1) % 2;
}
}
}
}
class OutThrad extends Thread {
private Res res;
public OutThrad(Res res) {
this.res = res;
}
@Override
public void run() {
while (true) {
synchronized (res) {
System.out.println(res.userName + "," + res.sex);
}
}
}
}
public class ThreadDemo01 {
public static void main(String[] args) {
Res res = new Res();
InputThread inputThread = new InputThread(res);
OutThrad outThrad = new OutThrad(res);
inputThread.start();
outThrad.start();
}
}
2.7wait、notify方法
- 因为涉及到对象锁，他们必须都放在synchronized中来使用。wait、notify一定要在synchronized
里面进行使用。 - wait必须暂定当前正在执行的线程，并释放资源锁，让其他线程可以有机会运行。
- notify和notifall：唤醒因锁池中的线程使之运行。
注意：一定要在线程同步中使用
class Res {
public String userSex;
public String userName;
//线程通讯标识
public boolean flag = false;
}
class IntThrad extends Thread {
private Res res;
public IntThrad(Res res) {
this.res = res;
}
@Override
public void run() {
int count = 0;
while (true) {
synchronized (res) {
if (res.flag) {
try {
// 当前线程变为等待，但是可以释放锁
res.wait();
} catch (Exception e) {
}
}
if (count == 0) {
res.userName = "小明";
res.userSex = "男";
} else {
res.userName = "小紅";
res.userSex = "女";
}
count = (count + 1) % 2;
res.flag = true;
// 唤醒当前线程
res.notify();
}
}
}
}
class OutThread extends Thread {
private Res res;
public OutThread(Res res) {
this.res = res;
}
@Override
public void run() {
while (true) {
synchronized (res) {
if (!res.flag) {
try {
res.wait();
} catch (Exception e) {
// TODO: handle exception
}
}
System.out.println(res.userName + "--" + res.userSex);
res.flag = false;
res.notify();
}
}
}
}
public class ThreaCommun {
public static void main(String[] args) {
Res res = new Res();
IntThrad intThrad = new IntThrad(res);
OutThread outThread = new OutThread(res);
intThrad.start();
outThread.start();
}
}
2.8wait与sleep区别
对于sleep()方法，我们首先要知道该方法书属于Thread类中的，而wait() 方法，则是属于Object类中的。
sleep()方法导致了程序暂停执行指定的时间，让出cpu该其它线程，但是他的监控状态依然保持者，
当指定的时间到了又会自动恢复运行状态。
在调用sleep()方法的时候，线程不会释放对象锁。
而当调用wait() 方法的时候，线程会放弃对象锁，进而等待此对象的等待锁定池，只有针对此对象
调用notify()方法后本线程才进入对象索定池准备
获取对象锁进入运行状态。
3.Lock锁
在jdk1.5 之后，并发包中新增了Lock接口（以及相关实现类）用来实现锁功能，Lock接口提供了与
synchronized关键字类似的同步功能，但需要在使用时手动获取锁和释放锁。
3.1Lock写法
Lock lock = new ReentrantLock();
lock.lock();
try{
//可能会出现线程安全的操作
}finally{
//一定在finally中释放锁
//也不能把获取锁在try中进行，因为有可能在获取锁的时候抛出异常
lock.ublock();
}
3.2.Lock与synchronized关键字的区别
- Lock接口可以尝试非阻塞地获取锁，当前线程尝试获取锁。如果这一时刻没有被其他线程获取到，
则成功获取并持有锁。 - Lock接口能被中断的获取锁与synchronized不同，获取到锁的线程能够相应中断，当获取到锁的
线程被中断时，中断异常将会被抛出，同时锁会被释放。 - Lock接口在指定的截止时间之前获取锁，如果截止时间到了依旧无法获取锁，则返回。
3.3Condition用法
Condition的功能类似于在传统的线程技术中的，Object.wait() 和 Obect.notify() 的功能。
代码示例：
Condition condition = lock.newCondition();
res. condition.await(); 类似wait
res. Condition. Signal() 类似notify
class Res {
public String userName;
public String sex;
public boolean flag = false;
Lock lock = new ReentrantLock();
}
class InputThread extends Thread {
private Res res;
Condition newCondition;
public InputThread(Res res, Condition newCondition) {
this.res = res;
this.newCondition=newCondition;
}
@Override
public void run() {
int count = 0;
while (true) {
// synchronized (res) {
try {
res.lock.lock();
if (res.flag) {
try {
// res.wait();
newCondition.await();
} catch (Exception e) {
// TODO: handle exception
}
}
if (count == 0) {
res.userName = "小明";
res.sex = "男";
} else {
res.userName = "小红";
res.sex = "女";
}
count = (count + 1) % 2;
res.flag = true;
// res.notify();
newCondition.signal();
} catch (Exception e) {
// TODO: handle exception
}finally {
res.lock.unlock();
}
}
// }
}
}
class OutThrad extends Thread {
private Res res;
private Condition newCondition;
public OutThrad(Res res,Condition newCondition) {
this.res = res;
this.newCondition=newCondition;
}
@Override
public void run() {
while (true) {
// synchronized (res) {
try {
res.lock.lock();
if (!res.flag) {
try {
// res.wait();
newCondition.await();
} catch (Exception e) {
// TODO: handle exception
}
}
System.out.println(res.userName + "," + res.sex);
res.flag = false;
// res.notify();
newCondition.signal();
} catch (Exception e) {
// TODO: handle exception
}finally {
res.lock.unlock();
}
// }
}
}
}
public class ThreadDemo01 {
public static void main(String[] args) {
Res res = new Res();
Condition newCondition = res.lock.newCondition();
InputThread inputThread = new InputThread(res,newCondition);
OutThrad outThrad = new OutThrad(res,newCondition);
inputThread.start();
outThrad.start();
}
}