目錄一、概念簡介1、線程通信2、等待通知機制3、基礎方法二、等待通知原理1、基本原理2、實現(xiàn)案例三、管道流通信1、管道流簡介2、使用案例四、生產(chǎn)消費模式1、業(yè)務場景2、代碼實現(xiàn)五、源代碼地址一、概念簡介1、線程通信

在操作系統(tǒng)中，線程是個獨立的個體，但是在線程執(zhí)行過程中，如果處理同一個業(yè)務邏輯，可能會產(chǎn)生資源爭搶，導致并發(fā)問題，通常使用互斥鎖來控制該邏輯。但是在還有這樣一類場景，任務執(zhí)行是有順序控制的，例如常見的報表數(shù)據(jù)生成：

啟動數(shù)據(jù)分析任務，生成報表數(shù)據(jù)； 報表數(shù)據(jù)存入指定位置數(shù)據(jù)容器； 通知數(shù)據(jù)搬運任務，把數(shù)據(jù)寫入報表庫；

該場景在相對復雜的系統(tǒng)中非常常見，如果基于多線程來描述該過程，則需要線程之間通信協(xié)作，才能有條不紊的處理該場景業(yè)務。

2、等待通知機制

如上的業(yè)務場景，如果線程A生成數(shù)據(jù)過程中，線程B一直在訪問數(shù)據(jù)容器，判斷該過程的數(shù)據(jù)是否已經(jīng)生成，則會造成資源浪費。正常的流程應該如圖，線程A和線程B同時啟動，線程A開始處理數(shù)據(jù)生成任務，線程B嘗試獲取容器數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)還沒過來，線程B則進入等待狀態(tài)，當線程A的任務處理完成，則通知線程B去容器中獲取數(shù)據(jù)，這樣基于線程等待和通知的機制來協(xié)作完成任務。

3、基礎方法

等待/通知機制的相關方法是Java中Object層級的基礎方法，任何對象都有該方法：

notify：隨機通知一個在該對象上等待的線程，使其結束wait狀態(tài)返回； notifyAll：喚醒在該對象上所有等待的線程，進入對象鎖爭搶隊列中； wait：線程進入waiting等待狀態(tài)，不會爭搶鎖對象，也可以設置等待時間；

線程的等待通知機制，就是基于這幾個基礎方法。

二、等待通知原理1、基本原理

等待/通知機制，該模式下指線程A在不滿足任務執(zhí)行的情況下調用對象wait()方法進入等待狀態(tài)，線程B修改了線程A的執(zhí)行條件，并調用對象notify()或者notifyAll()方法，線程A收到通知后從wait狀態(tài)返回，進而執(zhí)行后續(xù)操作。兩個線程通過基于對象提供的wait()/notify()/notifyAll()等方法完成等待和通知間交互，提高程序的可伸縮性。

2、實現(xiàn)案例

通過線程通信解決上述數(shù)據(jù)生成和存儲任務的解耦流程。

public class NotifyThread01 { static Object lock = new Object() ; static volatile List<String> dataList = new ArrayList<>(); public static void main(String[] args) throws Exception {Thread saveThread = new Thread(new SaveData(),'SaveData');saveThread.start();TimeUnit.SECONDS.sleep(3);Thread dataThread = new Thread(new AnalyData(),'AnalyData');dataThread.start(); } // 等待數(shù)據(jù)生成，保存 static class SaveData implements Runnable {@Overridepublic void run() { synchronized (lock){while (dataList.size()==0){ try {System.out.println(Thread.currentThread().getName()+'等待...');lock.wait(); } catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace(); }}System.out.println('SaveData ..'+ dataList.get(0)+dataList.get(1)); }} } // 生成數(shù)據(jù)，通知保存 static class AnalyData implements Runnable {@Overridepublic void run() { synchronized (lock){dataList.add('hello,');dataList.add('java');lock.notify();System.out.println('AnalyData End...'); }} }}

注意：除了dataList滿足寫條件，還要在AnalyData線程執(zhí)行通知操作。

三、管道流通信1、管道流簡介

基本概念

管道流主要用于在不同線程間直接傳送數(shù)據(jù)，一個線程發(fā)送數(shù)據(jù)到輸出管道，另一個線程從輸入管道中讀取數(shù)據(jù)，進而實現(xiàn)不同線程間的通信。

實現(xiàn)分類

管道字節(jié)流：PipedInputStream和PipedOutputStream；

管道字符流：PipedWriter和PipedReader；

新IO管道流：Pipe.SinkChannel和Pipe.SourceChannel；

2、使用案例

public class NotifyThread02 { public static void main(String[] args) throws Exception {PipedInputStream pis = new PipedInputStream();PipedOutputStream pos = new PipedOutputStream();// 鏈接輸入流和輸出流pos.connect(pis);// 寫數(shù)據(jù)線程new Thread(new Runnable() { public void run() {BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));// 將從鍵盤讀取的數(shù)據(jù)寫入管道流PrintStream ps = new PrintStream(pos);while (true) { try {System.out.print(Thread.currentThread().getName());ps.println(br.readLine());Thread.sleep(1000); } catch (Exception e) {e.printStackTrace(); }} }}, '輸入數(shù)據(jù)線程：').start();// 讀數(shù)據(jù)線程new Thread(new Runnable() { public void run() {BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(pis));while (true) { try {System.out.println(Thread.currentThread().getName() + br.readLine()); } catch (IOException e) {e.printStackTrace(); }} }}, '輸出數(shù)據(jù)線程：').start(); }}

寫線程向管道流寫入數(shù)據(jù)，讀線程讀取數(shù)據(jù)，完成基本通信流程。

四、生產(chǎn)消費模式1、業(yè)務場景

基于線程等待通知機制：實現(xiàn)工廠生產(chǎn)一件商品，通知商店賣出一件商品的業(yè)務流程。

2、代碼實現(xiàn)

public class NotifyThread03 { public static void main(String[] args) {Product product = new Product();ProductFactory productFactory = new ProductFactory(product);ProductShop productShop = new ProductShop(product);productFactory.start();productShop.start(); }}// 產(chǎn)品class Product { public String name ; public double price ; // 產(chǎn)品是否生產(chǎn)完畢,默認沒有 boolean flag ;}// 產(chǎn)品工廠：生產(chǎn)class ProductFactory extends Thread { Product product ; public ProductFactory (Product product){this.product = product; } @Override public void run() {int i = 0 ;while (i < 20) { synchronized (product) {if (!product.flag){ if (i%2 == 0){product.name = '鼠標';product.price = 79.99; } else {product.name = '鍵盤';product.price = 89.99; } System.out.println('產(chǎn)品：'+product.name+'【價格：'+product.price+'】出廠...'); product.flag = true ; i++; // 通知消費者 product.notifyAll();} else { try {// 進入等待狀態(tài)product.wait(); } catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace(); }} }} }}// 產(chǎn)品商店：銷售class ProductShop extends Thread { Product product ; public ProductShop (Product product){this.product = product ; } @Override public void run() {while (true) { synchronized (product) {if (product.flag == true ){ System.out.println('產(chǎn)品:'+product.name+'【價格'+(product.price*2)+'】賣出...'); product.flag = false ; product.notifyAll(); //喚醒生產(chǎn)者} else { try {product.wait(); } catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace(); }} }} }}

流程描述：ProductFactory生成一件商品，通知商店售賣，通過flag標識判斷控制是否進入等待狀態(tài)，商店賣出商品后，再次通知工廠生產(chǎn)商品。

五、源代碼地址

GitHub·地址https://github.com/cicadasmile/java-base-parentGitEE·地址https://gitee.com/cicadasmile/java-base-parent

以上就是Java并發(fā)編程之線程間的通信的詳細內(nèi)容，更多關于Java 線程間通信的資料請關注好吧啦網(wǎng)其它相關文章！