Java中实现线程通信的方法
1、wait及notify方法
线程间的相互作用:线程之间需要一些协调通信,来共同完成一件任务。
因为wait和notify方法定义在Object类中,因此会被所有的类所继承。
这些方法都是final的,即它们都是不能被重写的,不能通过子类覆写去改变它们的行为。
wait()方法
wait()方法使得当前线程必须要等待,等到另外一个线程调用notify()或者notifyAll()方法。
当前的线程必须拥有当前对象的monitor,也即lock,就是锁。
线程调用wait()方法,释放它对锁的拥有权,然后等待另外的线程来通知它(通知的方式是notify()或者notifyAll()方法),这样它才能重新获得锁的拥有权和恢复执行。
要确保调用wait()方法的时候拥有锁,即,wait()方法的调用必须放在synchronized方法或synchronized块中。
一个小比较:
当线程调用了wait()方法时,它会释放掉对象的锁。
另一个会导致线程暂停的方法:Thread.sleep(),它会导致线程睡眠指定的毫秒数,但线程在睡眠的过程中是不会释放掉对象的锁的。
notify()方法
notify()方法会唤醒一个等待当前对象的锁的线程。
如果多个线程在等待,它们中的一个将会选择被唤醒。这种选择是随意的,和具体实现有关。(线程等待一个对象的锁是由于调用了wait方法中的一个)。
被唤醒的线程是不能被执行的,需要等到当前线程放弃这个对象的锁。
被唤醒的线程将和其他线程以通常的方式进行竞争,来获得对象的锁。也就是说,被唤醒的线程并没有什么优先权,也没有什么劣势,对象的下一个线程还是需要通过一般性的竞争。
notify()方法应该是被拥有对象的锁的线程所调用。
(This method should only be called by a thread that is the owner of this object's monitor.)
换句话说,和wait()方法一样,notify方法调用必须放在synchronized方法或synchronized块中。
wait()和notify()方法要求在调用时线程已经获得了对象的锁,因此对这两个方法的调用需要放在synchronized方法或synchronized块中。
一个线程变为一个对象的锁的拥有者是通过下列三种方法:
1.执行这个对象的synchronized实例方法。
2.执行这个对象的synchronized语句块。这个语句块锁的是这个对象。
3.对于Class类的对象,执行那个类的synchronized、static方法。
例子:
同一个账户,有两个存款者和两个取款者,存款者和取款者不断地重复存钱和取钱动作,但不允许存款者连续两次存钱和取款者连续两次取钱。
public class WaitAndNotifyTest {
public static void main(String[] args) {
//创建一个账户,开始余额为0
Account account = new Account(0);
new DrawThread("取款者A",account,800).start();
new DepositThread("存款者甲",account,800).start();
new DrawThread("取款者B",account,800).start();
new DepositThread("存款者乙",account,800).start(); } }//账户
class Account{
private double balance;
// 标识账户中是否已有存款
private boolean flag = false; public Account(double balance)
{ this.balance = balance; } synchronized public void draw(double drawAmount)
{ try
{ if (!flag)
{ // 当前线程等待,释放该同步监视器的锁定 wait(); } else { //执行取款操作 System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " 取钱:" + drawAmount); balance -= drawAmount; System.out.println("账户余额为:" + balance); // 账户中存款被取走,将标志flag设为false flag = false; // 唤醒其他线程 notifyAll(); } }catch (InterruptedException e){ e.printStackTrace(); } } synchronized public void deposit(double depositAmount){ try { if (flag){ wait(); } else { //执行存款操作 System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " 存款:" + depositAmount); balance += depositAmount; System.out.println("账户余额为:" + balance); // 账户中已有存款,将标志flag设为true flag = true; // 唤醒其他线程 notifyAll(); } }catch (InterruptedException e){ e.printStackTrace(); } } }//取钱线程
class DrawThread extends Thread{ // 账户 private Account account; // 当前取钱线程希望去钱 private double drawAmount; public DrawThread(String name,Account account,double drawAmount)
{ super(name); this.account = account; this.drawAmount = drawAmount; } public void run() { for (int i = 0; i < 100; i++)
{ account.draw(drawAmount); } } } class DepositThread extends Thread{ private Account account; private double depositAmount; public DepositThread(String name,Account account,double depositAmount){ super(name); this.account = account; this.depositAmount = depositAmount; } @Override public void run() { for (int i = 0; i < 100; i++) { account.deposit(depositAmount); } } }