• 阿里二面:多线程间的通信方式有几种?举例说明


    问题

    有两个线程,A 线程向一个集合里面依次添加元素“abc”字符串,一共添加十次,当添加到第五次的时候,希望 B 线程能够收到 A 线程的通知,然后 B 线程执行相关的业务操作。线程间通信的模型有两种:共享内存和消息传递,以下方式都是基本这两种模型来实现的。

    一、使用 volatile 关键字

    基于 volatile 关键字来实现线程间相互通信是使用共享内存的思想。大致意思就是多个线程同时监听一个变量,当这个变量发生变化的时候 ,线程能够感知并执行相应的业务。这也是最简单的一种实现方式

    public  class TestSync {
         //定义共享变量来实现通信,它需要volatile修饰,否则线程不能及时感知
         static  volatile  boolean notice =  false;

         public static void main(String[] args) {
            List  list =  new ArrayList<>();
             //线程A
            Thread threadA =  new Thread(() -> {
                 for ( int i =  1; i <=  10; i++) {
                    list.add( "abc");
                    System.out.println( "线程A添加元素,此时list的size为:" + list.size());
                     try {
                        Thread.sleep( 500);
                    }  catch (InterruptedException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                     if (list.size() ==  5)
                        notice =  true;
                }
            });
             //线程B
            Thread threadB =  new Thread(() -> {
                 while ( true) {
                     if (notice) {
                        System.out.println( "线程B收到通知,开始执行自己的业务...");
                         break;
                    }
                }
            });
             //需要先启动线程B
            threadB.start();
             try {
                Thread.sleep( 1000);
            }  catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
             // 再启动线程A
            threadA.start();
        }
    }

    二、使用 Object 类的 wait()/notify()

    Object 类提供了线程间通信的方法:wait()、notify()、notifyAll(),它们是多线程通信的基础,而这种实现方式的思想自然是线程间通信。

    注意:wait/notify 必须配合 synchronized 使用,wait 方法释放锁,notify 方法不释放锁。wait 是指在一个已经进入了同步锁的线程内,让自己暂时让出同步锁,以便其他正在等待此锁的线程可以得到同步锁并运行,只有其他线程调用了notify(),notify并不释放锁,只是告诉调用过wait()的线程可以去参与获得锁的竞争了,但不是马上得到锁,因为锁还在别人手里,别人还没释放,调用 wait() 的一个或多个线程就会解除 wait 状态,重新参与竞争对象锁,程序如果可以再次得到锁,就可以继续向下运行。

    public  class TestSync {
         public static void main(String[] args) {
             //定义一个锁对象
            Object lock =  new Object();
            List  list =  new ArrayList<>();
             // 线程A
            Thread threadA =  new Thread(() -> {
                 synchronized (lock) {
                     for ( int i =  1; i <=  10; i++) {
                        list.add( "abc");
                        System.out.println( "线程A添加元素,此时list的size为:" + list.size());
                         try {
                            Thread.sleep( 500);
                        }  catch (InterruptedException e) {
                            e.printStackTrace();
                        }
                         if (list.size() ==  5)
                            lock.notify(); //唤醒B线程
                    }
                }
            });
             //线程B
            Thread threadB =  new Thread(() -> {
                 while ( true) {
                     synchronized (lock) {
                         if (list.size() !=  5) {
                             try {
                                lock.wait();
                            }  catch (InterruptedException e) {
                                e.printStackTrace();
                            }
                        }
                        System.out.println( "线程B收到通知,开始执行自己的业务...");
                    }
                }
            });
             //需要先启动线程B
            threadB.start();
             try {
                Thread.sleep( 1000);
            }  catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
             //再启动线程A
            threadA.start();
        }
    }

    由输出结果,在线程 A 发出 notify() 唤醒通知之后,依然是走完了自己线程的业务之后,线程 B 才开始执行,正好说明 notify() 不释放锁,而 wait() 释放锁。

    三、使用JUC工具类 CountDownLatch

    jdk1.5 之后在java.util.concurrent包下提供了很多并发编程相关的工具类,简化了并发编程代码的书写,CountDownLatch 基于 ,相当于也是维护了一个线程间共享变量 state。

    public  class TestSync {
         public static void main(String[] args) {
            CountDownLatch countDownLatch =  new CountDownLatch( 1);
            List  list =  new ArrayList<>();
             //线程A
            Thread threadA =  new Thread(() -> {
                 for ( int i =  1; i <=  10; i++) {
                    list.add( "abc");
                    System.out.println( "线程A添加元素,此时list的size为:" + list.size());
                     try {
                        Thread.sleep( 500);
                    }  catch (InterruptedException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                     if (list.size() ==  5)
                        countDownLatch.countDown();
                }
            });
             //线程B
            Thread threadB =  new Thread(() -> {
                 while ( true) {
                     if (list.size() !=  5) {
                         try {
                            countDownLatch.await();
                        }  catch (InterruptedException e) {
                            e.printStackTrace();
                        }
                    }
                    System.out.println( "线程B收到通知,开始执行自己的业务...");
                     break;
                }
            });
             //需要先启动线程B
            threadB.start();
             try {
                Thread.sleep( 1000);
            }  catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
             //再启动线程A
            threadA.start();
        }
    }

    四、使用 ReentrantLock 结合 Condition

    public  class TestSync {
         public static void main(String[] args) {
            ReentrantLock lock =  new ReentrantLock();
            Condition condition = lock.newCondition();

            List list =  new ArrayList<>();
             //线程A
            Thread threadA =  new Thread(() -> {
                lock.lock();
                 for ( int i =  1; i <=  10; i++) {
                    list.add( "abc");
                    System.out.println( "线程A添加元素,此时list的size为:" + list.size());
                     try {
                        Thread.sleep( 500);
                    }  catch (InterruptedException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                     if (list.size() ==  5)
                        condition.signal();
                }
                lock.unlock();
            });
             //线程B
            Thread threadB =  new Thread(() -> {
                lock.lock();
                 if (list.size() !=  5) {
                     try {
                        condition.await();
                    }  catch (InterruptedException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                }
                System.out.println( "线程B收到通知,开始执行自己的业务...");
                lock.unlock();
            });
            threadB.start();
             try {
                Thread.sleep( 1000);
            }  catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            threadA.start();
        }
    }

    这种方式使用起来并不是很好,代码编写复杂,而且线程 B 在被 A 唤醒之后由于没有获取锁还是不能立即执行,也就是说,A 在唤醒操作之后,并不释放锁。这种方法跟 Object 的 wait()/notify() 一样。

    五、基本 LockSupport 实现线程间的阻塞和唤醒

    LockSupport 是一种非常灵活的实现线程间阻塞和唤醒的工具,使用它不用关注是等待线程先进行还是唤醒线程先运行,但是得知道线程的名字。

    public  class TestSync {
         public static void main(String[] args) {
            List list =  new ArrayList<>();
             //线程B
             final Thread threadB =  new Thread(() -> {
                 if (list.size() !=  5) {
                    LockSupport.park();
                }
                System.out.println( "线程B收到通知,开始执行自己的业务...");
            });
             //线程A
            Thread threadA =  new Thread(() -> {
                 for ( int i =  1; i <=  10; i++) {
                    list.add( "abc");
                    System.out.println( "线程A添加元素,此时list的size为:" + list.size());
                     try {
                        Thread.sleep( 500);
                    }  catch (InterruptedException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                     if (list.size() ==  5)
                        LockSupport.unpark(threadB);
                }
            });
            threadA.start();
            threadB.start();
        }
    }
  • 相关阅读:
    阿里云国际站:阿里云linux扩充磁盘大小常见问题
    linux下最全curl命令使用方式学习和拓展
    史上最短的“牛熊转换”:BTC价格昨夜起飞,但却来自一条假新闻!
    python遗传算法(应用篇1)--求解一元函数极值
    恩智浦i.MX8MM核心板在智能售货机产品中的应用方案-迅为电子
    杰理之 DAC详细配置【篇】
    基于python的km算法新闻文本分类
    最小栈 与 栈的压入、弹出序列
    高频面试(JavaScript高级)
    dubbo
  • 原文地址:https://blog.csdn.net/chenxuyuana/article/details/126136507