Java多线程中线程间的通信实例详解

Java多线程中线程间的通信

一、使用while方式来实现线程之间的通信

package com.ietree.multithread.sync;

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

public class MyList {
  
  private volatile static List list = new ArrayList();

  public void add() {
    list.add("apple");
  }

  public int size() {
    return list.size();
  }

  public static void main(String[] args) {

    final MyList list1 = new MyList();

    Thread t1 = new Thread(new Runnable() {
      @Override
      public void run() {
 try {
   for (int i = 0; i < 10; i++) {
     list1.add();
     System.out.println("当前线程：" + Thread.currentThread().getName() + "添加了一个元素..");
     Thread.sleep(500);
   }
 } catch (InterruptedException e) {
   e.printStackTrace();
 }
      }
    }, "t1");

    Thread t2 = new Thread(new Runnable() {
      @Override
      public void run() {
 while (true) {
   if (list1.size() == 5) {
     System.out.println("当前线程收到通知：" + Thread.currentThread().getName() + " list size = 5 线程停止..");
     throw new RuntimeException();
   }
 }
      }
    }, "t2");

    t1.start();
    t2.start();
  }
}

程序输出：

当前线程：t1添加了一个元素..
当前线程：t1添加了一个元素..
当前线程：t1添加了一个元素..
当前线程：t1添加了一个元素..
当前线程：t1添加了一个元素..
Exception in thread "t2" 当前线程收到通知：t2 list size = 5 线程停止..
java.lang.RuntimeException
  at com.ietree.multithread.sync.MyList$2.run(MyList.java:43)
  at java.lang.Thread.run(Unknown Source)
当前线程：t1添加了一个元素..
当前线程：t1添加了一个元素..
当前线程：t1添加了一个元素..
当前线程：t1添加了一个元素..
当前线程：t1添加了一个元素..

理解：线程Thread2不停地通过while语句检测这个条件(list.size()==5)是否成立 ，从而实现了线程间的通信。但是这种方式会浪费CPU资源。

二、wait notfiy 方法实现多线程中线程之间的通信

使用这种方式实现线程通信需要注意：wait和notify必须配合synchronized关键字使用，wait方法释放锁，notify方法不释放锁。并且在这个例子中必须是Thread2先执行才可以。

package com.ietree.multithread.sync;

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

public class ListAdd3 {
  private volatile static List list = new ArrayList();

  public void add() {
    list.add("apple");
  }

  public int size() {
    return list.size();
  }

  public static void main(String[] args) {

    final ListAdd2 list2 = new ListAdd2();

    // 1 实例化出来一个 lock
    // 当使用wait 和 notify 的时候 ， 一定要配合着synchronized关键字去使用
    final Object lock = new Object();

    Thread t1 = new Thread(new Runnable() {
      @Override
      public void run() {
 try {
   synchronized (lock) {
     for (int i = 0; i < 10; i++) {
list2.add();
System.out.println("当前线程：" + Thread.currentThread().getName() + "添加了一个元素..");
Thread.sleep(500);
if (list2.size() == 5) {
  System.out.println("已经发出通知..");
  //不释放锁，遇到size=5时还是继续执行
  lock.notify();
}
     }
   }
 } catch (InterruptedException e) {
   e.printStackTrace();
 }

      }
    }, "t1");

    Thread t2 = new Thread(new Runnable() {
      @Override
      public void run() {
 synchronized (lock) {
   if (list2.size() != 5) {
     try {
//释放锁，让其他线程执行
lock.wait();
     } catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
     }
   }
   System.out.println("当前线程：" + Thread.currentThread().getName() + "收到通知线程停止..");
   throw new RuntimeException();
 }
      }
    }, "t2");

    t2.start();
    t1.start();

  }
}

程序输出：

当前线程：t1添加了一个元素..
当前线程：t1添加了一个元素..
当前线程：t1添加了一个元素..
当前线程：t1添加了一个元素..
当前线程：t1添加了一个元素..
已经发出通知..
当前线程：t1添加了一个元素..
当前线程：t1添加了一个元素..
当前线程：t1添加了一个元素..
当前线程：t1添加了一个元素..
当前线程：t1添加了一个元素..
当前线程：t2收到通知线程停止..
Exception in thread "t2" java.lang.RuntimeException
  at com.ietree.multithread.sync.ListAdd3$2.run(ListAdd3.java:59)
  at java.lang.Thread.run(Unknown Source)

三、使用CountDownLatch类来实现多线程中线程之间的实时通信

package com.ietree.multithread.sync;

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
import java.util.concurrent.CountDownLatch;

public class ListAdd2 {
  private volatile static List list = new ArrayList();

  public void add() {
    list.add("apple");
  }

  public int size() {
    return list.size();
  }

  public static void main(String[] args) {

    final ListAdd2 list2 = new ListAdd2();

    final CountDownLatch countDownLatch = new CountDownLatch(1);

    Thread t1 = new Thread(new Runnable() {
      @Override
      public void run() {
 try {
   for (int i = 0; i < 10; i++) {
     list2.add();
     System.out.println("当前线程：" + Thread.currentThread().getName() + "添加了一个元素..");
     Thread.sleep(500);
     if (list2.size() == 5) {
System.out.println("已经发出通知..");
countDownLatch.countDown();
     }
   }
   // }
 } catch (InterruptedException e) {
   e.printStackTrace();
 }

      }
    }, "t1");

    Thread t2 = new Thread(new Runnable() {
      @Override
      public void run() {
 if (list2.size() != 5) {
   try {
     countDownLatch.await();
   } catch (InterruptedException e) {
     e.printStackTrace();
   }
 }
 System.out.println("当前线程：" + Thread.currentThread().getName() + "收到通知线程停止..");
 throw new RuntimeException();
      }
    }, "t2");

    t2.start();
    t1.start();

  }
}

程序输出：

当前线程：t1添加了一个元素..
当前线程：t1添加了一个元素..
当前线程：t1添加了一个元素..
当前线程：t1添加了一个元素..
当前线程：t1添加了一个元素..
已经发出通知..
Exception in thread "t2" 当前线程：t1添加了一个元素..
当前线程：t2收到通知线程停止..
java.lang.RuntimeException
  at com.ietree.multithread.sync.ListAdd2$2.run(ListAdd2.java:56)
  at java.lang.Thread.run(Unknown Source)
当前线程：t1添加了一个元素..
当前线程：t1添加了一个元素..
当前线程：t1添加了一个元素..
当前线程：t1添加了一个元素..

 四、使用多线程模拟一个队列

package com.ietree.multithread.sync;

import java.util.linkedList;
import java.util.concurrent.TimeUnit;
import java.util.concurrent.atomic.AtomicInteger;

public class MyQueue {

  // 1、定义一个盛装元素集合
  private linkedList