Java_多线程通讯

Posted 2021-03-12 lys-song

什么是多线程之间通讯？

多线程之间的通讯，就是多个线程对同一个资源（共享资源），每个线程对共享资源做的动作不同，操作不同。

如：一个线程做写的操作，另一个线程做读的操作。

 

线程安全问题

当多个线程对同一个资源做不同的操作的时候，会引发线程安全问题。

比如：写的线程写了一半的时候读的线程就把数据取走了，造成数据错乱。

 

解决办法一

使用wait()、notify()、notifyAll()方法。

wait()：

使持有该对象的线程把该对象的控制权交出去（释放锁资源），然后处于等待状态。。

notify()：

通知某个正在等待这个对象的控制权的线程可以继续运行（唤醒单个）。

notifyAll()：

通知所有等待这个对象控制权的线程继续运行（唤醒所有）。

关键代码如下：

public void run() {

　　while (true) {

　　　　synchronized (锁) {

　　　　　　if (!res.flag) {

　　　　　　　　try {

　　　　　　　　　　锁.wait();

　　　　　　　　} catch (Exception e) {

　　　　　　　　　e.printStackTrace();

　　　　　　　　}

　　　　　　}

　　　　　　//执行代码块

　　　　　　res.flag = false;

　　　　　　锁.notify();

　　　　}

　　}

　}

}

 

使用注意事项：

一、只能在synchronized（当有异常时会自动释放锁资源）中使用，不能在并发包中使用。

二、只有在需要线程同步时才能使用，并且是同一锁的资源

三、使用锁资源直接.点出方法。

 

wait与sleep的区别：

sleep：

属于Thread类中的方法。

程序暂停执行指定的时间，让出cpu给其他线程，但是他的监控状态依然保持者，当指定的时间到了又会自动恢复运行状态，不会释放对象锁资源。

wait：

属于object类中的方法。

线程会释放锁的资源，进入等待此对象的等待锁定池，只有针对此对象调用notity()方法后才能从休眠状态变为运行状态。

 

解决办法二

JDk1.5并发包-Lock锁

并发：多个线程同时操作一个相同的共享资源，多个请求同时访问一台服务。  

创建lock锁的语法：

Lock lock =  new ReentrantLock();

上锁：

lock.lock();

释放锁：

lock.unlock();

关键代码如下：

Lock lock =  new ReentrantLock();

lock.lock();

try{

　　//可能会出现线程安全的操作

}finally{

　　lock.unlock();

}

 

使用注意事项：

不能把获取锁放在try中进行，因为有可能在获取的时候抛出异常。

一定在finally中释放锁，这样当程序出现异常时可以保证程序继续运行。

 

lock锁与synchronized同步锁的区别：

lock锁：手动上锁，手动释放，灵活性高，相当于汽车中的手动挡。

Lock 接口可以尝试非阻塞地获取锁 当前线程尝试获取锁。如果这一时刻锁没有被其他线程获取到，则成功获取并持有锁。
Lock 接口能被中断地获取锁 与 synchronized 不同，获取到锁的线程能够响应中断，当获取到的锁的线程被中断时，中断异常将会被抛出，同时锁会被释放。

Lock 接口在指定的截止时间之前获取锁，如果截止时间到了依旧无法获取锁，则返回。

 

lock锁的线程之间通讯

与synchronized一样，lock锁也会有线程安全问题，需要使用Condition类进行解决。

Condition的功能类似于在传统的线程技术中的,Object.wait()和Object.notify()的功能。

创建与使用方法如下：

Condition  con = lock.newCondition(); 

休眠：con.await() 用法类似于wait();

唤醒：con.signal() 用法类似于notity();

 

线程的停止方法

stop()：运行过程中强行中止，数据不会回滚不安全，不建议使用。

interrupt()：当前等待的线程直接抛出异常，建议使用。

使用方法：

线程名.interrupt();

 

ThreadLoca

在我们编写程序的过程中，既需要线程之间的通讯保证线程的安全性，也需要拥有线程独立的局部变量，不会影响其它线程。

 

 ThreadLocal提供一个线程的局部变量，访问某个线程拥有自己局部变量。

 当使用ThreadLocal维护变量时，ThreadLocal为每个使用该变量的线程提供独立的变量副本，所以每一个线程都可以独立地改变自己的副本，而不会影响其它线程所对应的副本。

 

 

ThreadLocal是一个接口，只有4个方法：

void set(Object value)：设置当前线程的线程局部变量的值。

public Object get()：该方法返回当前线程所对应的线程局部变量。

public void remove()：将当前线程局部变量的值删除，目的是为了减少内存的占用。

该方法是JDK 5.0新增的方法。需要指出的是，当线程结束后，对应该线程的局部变量将自动被垃圾回收，所以显式调用该方法清除线程的局部变量并不是必须的操作，但它可以加快内存回收的速度。

protected Object initialValue()：返回该线程局部变量的初始值。

该方法是一个protected的方法，显然是为了让子类覆盖而设计的。这个方法是一个延迟调用方法，在线程第1次调用get()或set(Object)时才执行，并且仅执行1次。ThreadLocal中的缺省实现直接返回一个null。

 

ThreadLocal的实现原理

ThreadLocal实现各个线程数据副本的存取，是通过操作它的内部类ThreadLocalMap，进行<k,v>键值对的存取和移除。

通过map集合

Map.put(“当前线程”,值)；

 

示例：

public static ThreadLocal<Integer> threadLocal = new ThreadLocal<Integer>() {

　　protected Integer initialValue() {

 

　　return 0;

　　}; 

};

 

public Integer getNum() {

　　int count = threadLocal.get() + 1;

　　threadLocal.set(count);

　　return count;

}