高手都在这样做！聊聊多线程通信和同步

学会正确处理并发操作中的通讯和同步。在日常开发中，线程常常被用作为提升程序效率的重要手段。在CoorChice的上一篇文章中，CoorChice介绍了线程的基本运作。链接： 本篇，CoorChice将从多线程的角度来进一步介绍线程的相关知识。首先，我们需要了解一些基本知识。

**线程通信** 

线程通信是指线程之间交换数据和信息。线程通信的常见方式包括：

* **共享内存：**  线程共享同一个内存空间，可以通过读写共享内存来进行通信。
* **消息传递：**  线程通过发送和接收消息来进行通信。
* **管道：**  线程通过管道来进行通信。管道是一种类似于文件的特殊文件，线程可以通过读写管道来进行通信。
* **信号量：**  线程通过信号量来进行通信。信号量是一种计数器，线程可以通过对信号量进行加减操作来进行通信。

**线程同步** 

线程同步是指协调线程的执行顺序，以避免冲突和死锁。线程同步的常见方式包括：

* **互斥锁：**  互斥锁是一种锁，它允许只有一个线程同时访问共享资源。
* **条件变量：**  条件变量是一种锁，它允许线程等待某个条件满足后才继续执行。
* **事件：**  事件是一种同步机制，它允许一个线程通知另一个线程某个事件已经发生。
* **信号量：**  信号量也可以用于线程同步。

**总结** 

线程通信和同步是多线程编程的重要组成部分。学习线程通信和同步，有助于编写高效、可靠的多线程程序。

**实例** 

以下是一个使用共享内存进行线程通信的示例：

```java
public class SharedMemoryExample {

    private static int sharedVariable = 0;

    public static void main(String[] args) {

        // 创建两个线程
        Thread thread1 = new Thread(() -> {
            // 线程1将共享变量加1
            sharedVariable++;
        });

        Thread thread2 = new Thread(() -> {
            // 线程2将共享变量减1
            sharedVariable--;
        });

        // 启动两个线程
        thread1.start();
        thread2.start();

        // 等待两个线程完成
        try {
            thread1.join();
            thread2.join();
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }

        // 打印共享变量的值
        System.out.println("Shared variable: " + sharedVariable);
    }
}

在上面的示例中，两个线程共享同一个变量sharedVariable。线程1将sharedVariable加1，而线程2将sharedVariable减1。由于没有使用任何同步机制，因此两个线程可能会同时访问sharedVariable，从而导致共享变量的值不一致。

为了避免这种情况，我们可以使用互斥锁来同步对共享变量的访问。以下是一个使用互斥锁进行线程同步的示例：

public class MutexExample {

    private static int sharedVariable = 0;

    private static final Object lock = new Object();

    public static void main(String[] args) {

        // 创建两个线程
        Thread thread1 = new Thread(() -> {
            // 线程1将共享变量加1
            synchronized (lock) {
                sharedVariable++;
            }
        });

        Thread thread2 = new Thread(() -> {
            // 线程2将共享变量减1
            synchronized (lock) {
                sharedVariable--;
            }
        });

        // 启动两个线程
        thread1.start();
        thread2.start();

        // 等待两个线程完成
        try {
            thread1.join();
            thread2.join();
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }

        // 打印共享变量的值
        System.out.println("Shared variable: " + sharedVariable);
    }
}

在上面的示例中，我们使用了一个互斥锁lock来同步对共享变量sharedVariable的访问。当一个线程进入synchronized块时，它会自动获取互斥锁lock。其他线程如果试图进入synchronized块，则会阻塞，直到该线程释放互斥锁lock。这样，我们就保证了对共享变量sharedVariable的访问是互斥的，避免了共享变量的值不一致的情况。