进阶之境：掌握JUC线程间的定制化沟通

后端

2023-12-14 22:02:01

线程间定制化通信的概念

线程间通信是指一个线程向另一个或多个线程发送消息或数据。这种通信可以在不同进程或同一个进程中进行。而在多线程编程中，线程间通信是指多个线程之间的信息传递和协作。

定制化通信是指线程间通信中，发送线程能够指定接收线程，并控制接收线程的执行时机。这与Java中常见的notify()和notifyAll()方法不同，因为这两个方法不提供对接收线程的控制。

定制化通信的实现

定制化通信可以通过使用wait()、notify()和notifyAll()方法来实现。这些方法都是Object类的方法，因此可以被所有Java对象使用。

wait()方法使调用它的线程进入等待状态，直到另一个线程调用notify()或notifyAll()方法唤醒它。
notify()方法唤醒一个在该对象上等待的线程。
notifyAll()方法唤醒所有在该对象上等待的线程。

为了使用这些方法实现定制化通信，需要创建一个共享对象，并在该对象上使用wait()、notify()和notifyAll()方法。共享对象可以是任何对象，但通常是一个专门为此目的创建的对象。

以下是定制化通信的一个示例：

public class CustomCommunication {

    private Object lock = new Object();

    public void thread1() {
        synchronized (lock) {
            // 等待另一个线程唤醒
            try {
                lock.wait();
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }

            // 执行代码
        }
    }

    public void thread2() {
        synchronized (lock) {
            // 唤醒另一个线程
            lock.notify();

            // 执行代码
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        CustomCommunication communication = new CustomCommunication();

        Thread t1 = new Thread(() -> communication.thread1());
        Thread t2 = new Thread(() -> communication.thread2());

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

在这个示例中，thread1()方法使用wait()方法进入等待状态，直到thread2()方法调用notify()方法唤醒它。然后，thread1()方法继续执行。

定制化通信的应用场景

定制化通信可以用于各种场景，包括：

生产者-消费者问题 ：生产者线程生产数据，消费者线程消费数据。生产者线程在数据生产完成后调用notify()方法唤醒消费者线程，消费者线程在数据消费完成后调用notify()方法唤醒生产者线程。
读者-写者问题 ：读者线程读取数据，写者线程写入数据。读者线程在读取数据之前调用wait()方法进入等待状态，直到写者线程写入数据后调用notify()方法唤醒它。写者线程在写入数据之前调用wait()方法进入等待状态，直到所有读者线程读取数据完成后调用notifyAll()方法唤醒它。
屏障同步 ：多个线程在到达一个屏障点之前等待，直到所有线程都到达屏障点后继续执行。每个线程在到达屏障点之前调用wait()方法进入等待状态，直到所有线程都到达屏障点后调用notifyAll()方法唤醒它们。