两种方式实现线程通信:三个线程交替打印AABBCC

多线程之间是抢占资源的,使用线程通信可以达到线程按序执行的目的

线程共享资源类, 首先创建一个资源类, 包含三个打印的方法以及首次打印的字符串
多个线程访问,方法加synchronized同步锁

class Resource {String currentPrint = "AA"; // 初始打印,打印之后赋值为下一个要打印的内容/*** 打印AA* @param next 下一个要打印的字符串* @throws InterruptedException*/public synchronized void printAA(String next) throws InterruptedException {// 不是要打印的内容, 阻塞线程while (!Objects.equals(currentPrint, "AA")) {wait();}for (int i = 0; i < 3; i++) {System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ": AA");}currentPrint= next;// 唤醒其他线程notifyAll();}/*** 打印BB* @param next 下一个要打印的字符串* @throws InterruptedException*/public synchronized void printBB(String next) throws InterruptedException {// 不是要打印的内容, 阻塞线程while (!Objects.equals(currentPrint, "BB")) {wait();}for (int i = 0; i < 3; i++) {System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ": BB");}currentPrint= next;// 唤醒其他线程notifyAll();}/*** 打印CC* @throws InterruptedException*/public synchronized void printCC() throws InterruptedException {// 不是要打印的内容, 阻塞线程while (!Objects.equals(currentPrint, "CC")) {wait();}for (int i = 0; i < 3; i++) {System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ": CC");}}
}

创建线程执行程序进行交替打印

public class AABBCC {public static void main(String[] args) {ThreadPoolExecutor threadPoolExecutor = null;try {// 创建一个最大长度为3的线程池threadPoolExecutor = new ThreadPoolExecutor(3, 3, 0,TimeUnit.SECONDS, new LinkedBlockingDeque<Runnable>(10), Executors.defaultThreadFactory(), new ThreadPoolExecutor.AbortPolicy());Resource resource = new Resource();// 将要执行的任务插入到集合中List<Runnable> list = new ArrayList<>();list.add(()->{try { resource.printAA("BB"); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); }});list.add(()->{try { resource.printBB("CC"); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); }});list.add(()->{try { resource.printCC();} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}});for (int i = 0; i < list.size(); i++) {threadPoolExecutor.execute(list.get(i));}} catch (Exception e) {e.printStackTrace();} finally {// 关闭线程池if (threadPoolExecutor != null) {threadPoolExecutor.shutdown();}}}
}

执行结果

资源类冗余代码进行优化

    /*** 打印字符串* @param currentPrintParam 当前* @param next 下一个* @param times 打印次数* @throws InterruptedException*/public synchronized void printStr(String currentPrintParam,String next, int times) throws InterruptedException {// 不是要打印的内容, 阻塞线程while (!Objects.equals(currentPrint, currentPrintParam)) {wait();}for (int i = 0; i < times; i++) {System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ": "+ currentPrint);}currentPrint = next;// 唤醒其他线程notifyAll();}

调用方法替换

            Resource resource = new Resource();// 将要执行的任务插入到集合中List<Runnable> list = new ArrayList<>();list.add(()->{try { resource.printStr("AA", "BB", 3); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); }});list.add(()->{try { resource.printStr("BB", "CC", 3); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); }});list.add(()->{try { resource.printStr("CC", "", 3);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}});for (int i = 0; i < list.size(); i++) {threadPoolExecutor.execute(list.get(i));}

执行结果

JDK5在java.util.concurrent包下提供了Lock并发锁
资源类代码新增

    Lock lock = new ReentrantLock(); // 并发锁Condition aCondition = lock.newCondition();Condition bCondition = lock.newCondition();Condition cCondition = lock.newCondition();/*** 打印字符串* @param currentPrintParam 当前线程打印* @param nextPrint 下一个线程打印* @param currentCondition 当前线程* @param nextCondition 下一个线程* @param times 打印次数* @throws InterruptedException*/public void lockPrintStr(String currentPrintParam, String nextPrint, Condition currentCondition, Condition nextCondition, int times) {lock.lock();try {// 不是要打印的内容 阻塞线程while (!Objects.equals(currentPrint, currentPrintParam)) {currentCondition.await();}for (int i = 0; i < times; i++) {System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ": "+ currentPrint);}currentPrint = nextPrint;// 唤醒下一个打印条件的线程if (!Objects.isNull(nextCondition)) {nextCondition.signal();}} catch (Exception e) {e.printStackTrace();} finally {// 释放锁if (lock != null) {lock.unlock();}}}

调用新增的方法

            Resource resource = new Resource();// 将要执行的任务插入到集合中List<Runnable> list = new ArrayList<>();list.add(()->{resource.lockPrintStr("AA", "BB", resource.aCondition, resource.bCondition, 3);});list.add(()->{resource.lockPrintStr("BB", "CC", resource.bCondition, resource.cCondition, 3);});list.add(()->{resource.lockPrintStr("CC", "", resource.cCondition, null, 3);});for (int i = 0; i < list.size(); i++) {threadPoolExecutor.execute(list.get(i));}

执行结果

多次执行的结果中可以看出,由三个线程交替打印AABBCC

总结:

线程通信其中两种方式 Object类下wait()、notify()/notifyAll(),以及JDK5以后提供的Lock下Condition内部类的await()、signal()方法。
使用wait/notifyAll进行线程通信唤醒唤醒了所有线程,增加了上下文的切换时间,使用await/signal可以实现精准唤醒,java集合框架中的队列就采用了后者实现线程通信

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总结:

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