python 线程间通信用什么手段

线程间通信的几种实现方式

首先，要短信线程间通信的模型有两种：共享内存和消息传递，以下方式都是基本这两种模型来实现的。我们来基本一道面试常见的题目来分析：

题目：有两个线程A、B，A线程向一个集合里面依次添加元素"abc"字符串，一共添加十次，当添加到第五次的时候，希望B线程能够收到A线程的通知，然后B线程执行相关的业务操作。

方式一：使用volatile关键字

基于 volatile 关键字来实现线程间相互通信是使用共享内存的思想，大致意思就是多个线程同时监听一个变量，当这个变量发生变化的时候 ，线程能够感知并执行相应的业务。这也是最简单的一种实现方式。

publicclassTestSync{
//定义一个共享变量来实现通信，它需要是volatile修饰，否则线程不能及时感知
staticvolatilebooleannotice=false;
publicstaticvoidmain(String[]args){
List<String>list=newArrayList<>();
//实现线程A
ThreadthreadA=newThread(()->{
for(inti=1;i<=10;i++){
list.add("abc");
System.out.println("线程A向list中添加一个元素，此时list中的元素个数为："+list.size());
try{
Thread.sleep(500);
}catch(InterruptedExceptione){
e.printStackTrace();
}
if(list.size()==5)
notice=true;
}
});
//实现线程B
ThreadthreadB=newThread(()->{
while(true){
if(notice){
System.out.println("线程B收到通知，开始执行自己的业务...");
break;
}
}
});
//　需要先启动线程B
threadB.start();
try{
Thread.sleep(1000);
}catch(InterruptedExceptione){
e.printStackTrace();
}
//再启动线程A
threadA.start();
}
}

运行结果为：

方式二：使用Object类的wait()和notify()方法

众所周知，Object类提供了线程间通信的方法：wait()、notify()、notifyaAl()，它们是多线程通信的基础，而这种实现方式的思想自然是线程间通信。

注意： wait和 notify必须配合synchronized使用，wait方法释放锁，notify方法不释放锁。

publicclassTestSync{
publicstaticvoidmain(String[]args){
//定义一个锁对象
Objectlock=newObject();
List<String>list=newArrayList<>();
//实现线程A
ThreadthreadA=newThread(()->{
synchronized(lock){
for(inti=1;i<=10;i++){
list.add("abc");
System.out.println("线程A向list中添加一个元素，此时list中的元素个数为："+
list.size());
try{
Thread.sleep(500);
}catch(InterruptedExceptione){
e.printStackTrace();
}
if(list.size()==5)
lock.notify();//唤醒B线程
}
}
});
//实现线程B
ThreadthreadB=newThread(()->{
while(true){
synchronized(lock){
if(list.size()!=5){
try{
lock.wait();
}catch(InterruptedExceptione){
e.printStackTrace();
}
}
System.out.println("线程B收到通知，开始执行自己的业务...");
}
}
});
//　需要先启动线程B
threadB.start();
try{
Thread.sleep(1000);
}catch(InterruptedExceptione){
e.printStackTrace();
}
//再启动线程A
threadA.start();
}
}

运行结果为：

由打印结果截图可知，在线程A发出notify()唤醒通知之后，依然是走完了自己线程的业务之后，线程B才开始执行，这也正好说明了，notify()方法不释放锁，而wait()方法释放锁。

方式三：使用JUC工具类 CountDownLatch

jdk1.5之后在java.util.concurrent包下提供了很多并发编程相关的工具类，简化了我们的并发编程代码的书写，***CountDownLatch***基于AQS框架，相当于也是维护了一个线程间共享变量state。

publicclassTestSync{
publicstaticvoidmain(String[]args){
CountDownLatchcountDownLatch=newCountDownLatch(1);
List<String>list=newArrayList<>();
//实现线程A
ThreadthreadA=newThread(()->{
for(inti=1;i<=10;i++){
list.add("abc");
System.out.println("线程A向list中添加一个元素，此时list中的元素个数为："+list.size());
try{
Thread.sleep(500);
}catch(InterruptedExceptione){
e.printStackTrace();
}
if(list.size()==5)
countDownLatch.countDown();
}
});
//实现线程B
ThreadthreadB=newThread(()->{
while(true){
if(list.size()!=5){
try{
countDownLatch.await();
}catch(InterruptedExceptione){
e.printStackTrace();
}
}
System.out.println("线程B收到通知，开始执行自己的业务...");
break;
}
});
//　需要先启动线程B
threadB.start();
try{
Thread.sleep(1000);
}catch(InterruptedExceptione){
e.printStackTrace();
}
//再启动线程A
threadA.start();
}
}

运行结果为：

方法四：使用ReentrantLock结合Condition

publicclassTestSync{
publicstaticvoidmain(String[]args){
ReentrantLocklock=newReentrantLock();
Conditioncondition=lock.newCondition();
List<String>list=newArrayList<>();
//实现线程A
ThreadthreadA=newThread(()->{
lock.lock();
for(inti=1;i<=10;i++){
list.add("abc");
System.out.println("线程A向list中添加一个元素，此时list中的元素个数为："+list.size());
try{
Thread.sleep(500);
}catch(InterruptedExceptione){
e.printStackTrace();
}
if(list.size()==5)
condition.signal();
}
lock.unlock();
});
//实现线程B
ThreadthreadB=newThread(()->{
lock.lock();
if(list.size()!=5){
try{
condition.await();
}catch(InterruptedExceptione){
e.printStackTrace();
}
}
System.out.println("线程B收到通知，开始执行自己的业务...");
lock.unlock();
});
threadB.start();
try{
Thread.sleep(1000);
}catch(InterruptedExceptione){
e.printStackTrace();
}
threadA.start();
}
}

运行结果为：

显然这种方式使用起来并不是很好，代码编写复杂，而且线程B在被A唤醒之后由于没有获取锁还是不能立即执行，也就是说，A在唤醒操作之后，并不释放锁。这种方法跟 Object 的 wait() 和 notify() 一样。

方式五：基于LockSupport实现线程间的阻塞和唤醒

LockSupport 是一种非常灵活的实现线程间阻塞和唤醒的工具，使用它不用关注是等待线程先进行还是唤醒线程先运行，但是得知道线程的名字。

publicclassTestSync{
publicstaticvoidmain(String[]args){
List<String>list=newArrayList<>();
//实现线程B
finalThreadthreadB=newThread(()->{
if(list.size()!=5){
LockSupport.park();
}
System.out.println("线程B收到通知，开始执行自己的业务...");
});
//实现线程A
ThreadthreadA=newThread(()->{
for(inti=1;i<=10;i++){
list.add("abc");
System.out.println("线程A向list中添加一个元素，此时list中的元素个数为："+list.size());
try{
Thread.sleep(500);
}catch(InterruptedExceptione){
e.printStackTrace();
}
if(list.size()==5)
LockSupport.unpark(threadB);
}
});
threadA.start();
threadB.start();
}
}

运行结果：

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