JUC高并发编程

三、线程间通信

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。

3.1）线程间通信案例

两个线程，一个线程对当前数值加1，另一个线程对当前数值减1,要求用线程间通信

3.1.1）synchronized 方案

package com.study.sync;
?
//第一步 创建资源类，定义属性和操作方法
class Share {
 ? ?//初始值
 ? ?private int number = 0;
 ? ?//+1的方法
 ? ?public synchronized void incr() throws InterruptedException {
 ? ? ? ?//第二步 判断 干活 通知
 ? ? ? ?//判断：number值是否是0，如果不是0，等待
 ? ? ? ?// if (number != 0) {  --> 会产生虚假唤醒问题，即只对第一次进入的条件进行了判断，使用while判断可以避免虚假唤醒
 ? ? ? ?while (number != 0) {
 ? ? ? ? ? ?//在哪里睡，就在哪里醒
 ? ? ? ? ? ?this.wait();
 ? ? ?  }
 ? ? ? ?//干活：如果number值是0，就+1操作
 ? ? ? ?number++;
 ? ? ? ?System.out.println("当前线程名：" + Thread.currentThread().getName() + " :: " + number);
 ? ? ? ?//通知：通知其他线程
 ? ? ? ?this.notifyAll();
 ?  }
?
 ? ?//-1的方法
 ? ?public synchronized void decr() throws InterruptedException {
 ? ? ? ?//判断：number值是否是1，如果不是1，等待
 ? ? ? ?// if (number != 1) {  --> 会产生虚假唤醒问题，即只对第一次进入的条件进行了判断，使用while判断可以避免虚假唤醒
 ? ? ? ?while (number != 1) {
 ? ? ? ? ? ?this.wait();
 ? ? ?  }
 ? ? ? ?//干活：如果number值是1，就-1操作
 ? ? ? ?number--;
 ? ? ? ?System.out.println("当前线程名：" + Thread.currentThread().getName() + " :: " + number);
 ? ? ? ?//通知：通知其他线程
 ? ? ? ?this.notifyAll();
 ?  }
}
?
public class ThreadDemo1 {
 ? ?//第三步 创建多个线程，调用资源类的操作方法
 ? ?public static void main(String[] args) {
 ? ? ? ?Share share = new Share();
 ? ? ? ?//创建线程
 ? ? ? ?// 创建线程 AA
 ? ? ? ?new Thread(() -> {
 ? ? ? ? ? ?for (int i = 1; i <= 10; i++) {
 ? ? ? ? ? ? ? ?try {
 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?share.incr(); //+1
 ? ? ? ? ? ? ?  } catch (InterruptedException e) {
 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?e.printStackTrace();
 ? ? ? ? ? ? ?  }
 ? ? ? ? ?  }
 ? ? ?  }, "AA").start();
 ? ? ? ?// 创建线程 BB
 ? ? ? ?new Thread(() -> {
 ? ? ? ? ? ?for (int i = 1; i <= 10; i++) {
 ? ? ? ? ? ? ? ?try {
 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?share.decr(); //-1
 ? ? ? ? ? ? ?  } catch (InterruptedException e) {
 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?e.printStackTrace();
 ? ? ? ? ? ? ?  }
 ? ? ? ? ?  }
 ? ? ?  }, "BB").start();
 ? ? ? ?// 创建线程 CC
 ? ? ? ?new Thread(() -> {
 ? ? ? ? ? ?for (int i = 1; i <= 10; i++) {
 ? ? ? ? ? ? ? ?try {
 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?share.incr(); //+1
 ? ? ? ? ? ? ?  } catch (InterruptedException e) {
 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?e.printStackTrace();
 ? ? ? ? ? ? ?  }
 ? ? ? ? ?  }
 ? ? ?  }, "CC").start();
 ? ? ? ?// 创建线程 DD
 ? ? ? ?new Thread(() -> {
 ? ? ? ? ? ?for (int i = 1; i <= 10; i++) {
 ? ? ? ? ? ? ? ?try {
 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?share.decr(); //-1
 ? ? ? ? ? ? ?  } catch (InterruptedException e) {
 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?e.printStackTrace();
 ? ? ? ? ? ? ?  }
 ? ? ? ? ?  }
 ? ? ?  }, "DD").start();
 ?  }
}

输出：

com.study.sync.ThreadDemo1
当前线程名：AA :: 1
当前线程名：BB :: 0
当前线程名：AA :: 1
当前线程名：BB :: 0
当前线程名：AA :: 1
当前线程名：BB :: 0
当前线程名：AA :: 1
当前线程名：BB :: 0
当前线程名：AA :: 1
当前线程名：BB :: 0
当前线程名：CC :: 1
当前线程名：BB :: 0
当前线程名：AA :: 1
当前线程名：BB :: 0
当前线程名：CC :: 1
当前线程名：BB :: 0
当前线程名：AA :: 1
当前线程名：DD :: 0
当前线程名：CC :: 1
当前线程名：BB :: 0
当前线程名：AA :: 1
当前线程名：DD :: 0
当前线程名：CC :: 1
当前线程名：BB :: 0
当前线程名：AA :: 1
当前线程名：DD :: 0
当前线程名：CC :: 1
当前线程名：DD :: 0
当前线程名：AA :: 1
当前线程名：DD :: 0
当前线程名：CC :: 1
当前线程名：DD :: 0
当前线程名：CC :: 1
当前线程名：DD :: 0
当前线程名：CC :: 1
当前线程名：DD :: 0
当前线程名：CC :: 1
当前线程名：DD :: 0
当前线程名：CC :: 1
当前线程名：DD :: 0

3.1.2）Lock 方案

package com.study.lock;
?
import java.util.concurrent.locks.Condition;
import java.util.concurrent.locks.Lock;
import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock;
?
//第一步 创建资源类，定义属性和操作方法
class Share {
 ? ?private int number = 0;
?
 ? ?//创建Lock
 ? ?private Lock lock = new ReentrantLock();
 ? ?private Condition condition = lock.newCondition();
?
 ? ?//+1 方法
 ? ?public void incr() throws InterruptedException {
 ? ? ? ?//上锁
 ? ? ? ?lock.lock();
 ? ? ? ?try {
 ? ? ? ? ? ?//判断：number值是否是0，如果不是0，等待
 ? ? ? ? ? ?// if (number != 0) {  --> 会产生虚假唤醒问题，即只对第一次进入的条件进行了判断，使用while判断可以避免虚假唤醒
 ? ? ? ? ? ?while (number != 0) {
 ? ? ? ? ? ? ? ?condition.await();
 ? ? ? ? ?  }
 ? ? ? ? ? ?//干活：如果number值是0，就+1操作
 ? ? ? ? ? ?number++;
 ? ? ? ? ? ?System.out.println("当前线程名：" + Thread.currentThread().getName() + " :: " + number);
 ? ? ? ? ? ?//通知：通知其他线程
 ? ? ? ? ? ?condition.signalAll();
 ? ? ?  } finally {
 ? ? ? ? ? ?//解锁
 ? ? ? ? ? ?lock.unlock();
 ? ? ?  }
 ?  }
?
 ? ?//-1 方法
 ? ?public void decr() throws InterruptedException {
 ? ? ? ?//上锁
 ? ? ? ?lock.lock();
 ? ? ? ?try {
 ? ? ? ? ? ?//判断：number值是否是1，如果不是1，等待
 ? ? ? ? ? ?// if (number != 1) {  --> 会产生虚假唤醒问题，即只对第一次进入的条件进行了判断，使用while判断可以避免虚假唤醒
 ? ? ? ? ? ?while (number != 1) {
 ? ? ? ? ? ? ? ?condition.await();
 ? ? ? ? ?  }
 ? ? ? ? ? ?//干活：如果number值是1，就-1操作
 ? ? ? ? ? ?number--;
 ? ? ? ? ? ?System.out.println("当前线程名：" + Thread.currentThread().getName() + " :: " + number);
 ? ? ? ? ? ?//通知：通知其他线程
 ? ? ? ? ? ?condition.signalAll();
 ? ? ?  } finally {
 ? ? ? ? ? ?//解锁
 ? ? ? ? ? ?lock.unlock();
 ? ? ?  }
 ?  }
}
?
public class ThreadDemo2 {
 ? ?public static void main(String[] args) {
 ? ? ? ?Share share = new Share();
 ? ? ? ?// 创建线程 AA
 ? ? ? ?new Thread(() -> {
 ? ? ? ? ? ?for (int i = 1; i <= 10; i++) {
 ? ? ? ? ? ? ? ?try {
 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?// 调用 +1 方法
 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?share.incr();
 ? ? ? ? ? ? ?  } catch (InterruptedException e) {
 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?e.printStackTrace();
 ? ? ? ? ? ? ?  }
 ? ? ? ? ?  }
 ? ? ?  }, "AA").start();
 ? ? ? ?// 创建线程 BB
 ? ? ? ?new Thread(() -> {
 ? ? ? ? ? ?for (int i = 1; i <= 10; i++) {
 ? ? ? ? ? ? ? ?try {
 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?// 调用 -1 方法
 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?share.decr();
 ? ? ? ? ? ? ?  } catch (InterruptedException e) {
 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?e.printStackTrace();
 ? ? ? ? ? ? ?  }
 ? ? ? ? ?  }
 ? ? ?  }, "BB").start();
 ? ? ? ?// 创建线程 CC
 ? ? ? ?new Thread(() -> {
 ? ? ? ? ? ?for (int i = 1; i <= 10; i++) {
 ? ? ? ? ? ? ? ?try {
 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?// 调用 +1 方法
 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?share.incr();
 ? ? ? ? ? ? ?  } catch (InterruptedException e) {
 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?e.printStackTrace();
 ? ? ? ? ? ? ?  }
 ? ? ? ? ?  }
 ? ? ?  }, "CC").start();
 ? ? ? ?// 创建线程 DD
 ? ? ? ?new Thread(() -> {
 ? ? ? ? ? ?for (int i = 1; i <= 10; i++) {
 ? ? ? ? ? ? ? ?try {
 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?// 调用 -1 方法
 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?share.decr();
 ? ? ? ? ? ? ?  } catch (InterruptedException e) {
 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?e.printStackTrace();
 ? ? ? ? ? ? ?  }
 ? ? ? ? ?  }
 ? ? ?  }, "DD").start();
 ?  }
?
}

输出：

com.study.lock.ThreadDemo2
当前线程名：AA :: 1
当前线程名：BB :: 0
当前线程名：AA :: 1
当前线程名：BB :: 0
当前线程名：AA :: 1
当前线程名：BB :: 0
当前线程名：AA :: 1
当前线程名：BB :: 0
当前线程名：AA :: 1
当前线程名：BB :: 0
当前线程名：AA :: 1
当前线程名：BB :: 0
当前线程名：AA :: 1
当前线程名：BB :: 0
当前线程名：AA :: 1
当前线程名：BB :: 0
当前线程名：AA :: 1
当前线程名：BB :: 0
当前线程名：AA :: 1
当前线程名：BB :: 0
当前线程名：CC :: 1
当前线程名：DD :: 0
当前线程名：CC :: 1
当前线程名：DD :: 0
当前线程名：CC :: 1
当前线程名：DD :: 0
当前线程名：CC :: 1
当前线程名：DD :: 0
当前线程名：CC :: 1
当前线程名：DD :: 0
当前线程名：CC :: 1
当前线程名：DD :: 0
当前线程名：CC :: 1
当前线程名：DD :: 0
当前线程名：CC :: 1
当前线程名：DD :: 0
当前线程名：CC :: 1
当前线程名：DD :: 0
当前线程名：CC :: 1
当前线程名：DD :: 0