如果实现3个线程之间的协调通信,我们该怎么做?
1、先看传统的解决方案:
package thread.condition201801; public class Test201801 { public static void main(String[] args) throws Exception{ final ThreadTask threadTask = new ThreadTask();//业务任务对象 new Thread(new Runnable() { @Override public void run() { for(int i=0;i<50;i++){ threadTask.loopTask2();//子线程2任务 } } }).start(); new Thread(new Runnable() { @Override public void run() { for(int i=0;i<50;i++){ threadTask.loopTask3();//子线程3任务 } } }).start(); for(int i=0;i<50;i++){ threadTask.mainTask1();//主线程1任务 } } } /** *里面方法必须都是同步的 */ class ThreadTask{ private int flag = 1;//主线程、子线程运行标志 public synchronized void mainTask1() { while(flag != 1){ try { this.wait(); } catch (InterruptedException e) { // TODO Auto-generated catch block e.printStackTrace(); } } for(int i=1;i<=50;i++) { System.out.println("主线程1执行:"+i); } flag = 2; this.notifyAll();//对于两个以上的线程需要全部唤醒,争抢CPU的资源 // this.notify();//对于两个线程可以使用,三个以上不要使用会引发死锁 } public synchronized void loopTask2() { while(flag != 2){//防止线程虚假唤醒 try { this.wait();//线程等待 } catch (InterruptedException e) { // TODO Auto-generated catch block e.printStackTrace(); } } for(int i=1;i<=100;i++) { System.out.println("子线程2执行:"+i); } flag = 3; this.notifyAll();//唤醒线程 } public synchronized void loopTask3() { while(flag != 3){//防止线程虚假唤醒 try { this.wait();//线程等待 } catch (InterruptedException e) { // TODO Auto-generated catch block e.printStackTrace(); } } for(int i=1;i<=100;i++) { System.out.println("子线程3执行:"+i); } flag = 1; this.notifyAll();//唤醒线程 } }
可以看到三个线程不能再使用notify方法了,因为这个方法是随机唤醒一个等待的线程,如果唤醒的那个线程刚刚wait,那么在此唤醒条件不满足依旧wait,这样容易导致死锁,所以必须使用notifyAll方法,一定要注意的是wait和notify、notifyAll都必须在synchronized下使用。
2、看看一个condition是怎么实现的:
package thread.condition201802; import java.util.concurrent.locks.Condition; import java.util.concurrent.locks.Lock; import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock; public class Test201802 { public static void main(String[] args) throws Exception{ final ThreadTask threadTask = new ThreadTask();//业务任务对象 new Thread(new Runnable() { @Override public void run() { for(int i=0;i<50;i++){ threadTask.loopTask2();//子线程2任务 } } }).start(); new Thread(new Runnable() { @Override public void run() { for(int i=0;i<50;i++){ threadTask.loopTask3();//子线程3任务 } } }).start(); for(int i=0;i<50;i++){ threadTask.mainTask1();//主线程1任务 } } } class ThreadTask{ Lock lock = new ReentrantLock(); Condition condition1 = lock.newCondition(); private int flag = 1;//主线程、子线程运行标志 public void mainTask1() { lock.lock(); try { while(flag != 1){ try { condition1.await(); } catch (InterruptedException e) { // TODO Auto-generated catch block e.printStackTrace(); } } for(int i=1;i<=50;i++) { System.out.println("主线程1执行:"+i); } flag = 2; condition1.signalAll();//对于两个以上的线程需要全部唤醒,争抢CPU的资源 // condition1.signal();//对于两个线程可以使用,三个以上不要使用会引发死锁 } finally { lock.unlock(); } } public void loopTask2() { lock.lock(); try { while(flag != 2){//防止线程虚假唤醒 try { condition1.await();//线程等待 } catch (InterruptedException e) { // TODO Auto-generated catch block e.printStackTrace(); } } for(int i=1;i<=100;i++) { System.out.println("子线程2执行:"+i); } flag = 3; condition1.signalAll();//唤醒线程 } finally { lock.unlock(); } } public void loopTask3() { lock.lock(); try { while(flag != 3){//防止线程虚假唤醒 try { condition1.await();//线程等待 } catch (InterruptedException e) { // TODO Auto-generated catch block e.printStackTrace(); } } for(int i=1;i<=100;i++) { System.out.println("子线程3执行:"+i); } flag = 1; condition1.signalAll();//唤醒线程 } finally { lock.unlock(); } } }
一个condition也是可以实现的,原理跟传统的差不多。这里不再做解释。
3、三个condition来实现三个线程之间的通信
package thread.condition201803; import java.util.concurrent.locks.Condition; import java.util.concurrent.locks.Lock; import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock; public class Test201803 { public static void main(String[] args) throws Exception{ final ThreadTask threadTask = new ThreadTask();//业务任务对象 new Thread(new Runnable() { @Override public void run() { for(int i=0;i<50;i++){ threadTask.loopTask2();//子线程2任务 } } }).start(); new Thread(new Runnable() { @Override public void run() { for(int i=0;i<50;i++){ threadTask.loopTask3();//子线程3任务 } } }).start(); for(int i=0;i<50;i++){ threadTask.mainTask1();//主线程1任务 } } } class ThreadTask{ Lock lock = new ReentrantLock(); Condition condition1 = lock.newCondition(); Condition condition2 = lock.newCondition(); Condition condition3 = lock.newCondition(); private int flag = 1;//主线程、子线程运行标志 public void mainTask1() { lock.lock(); try { while(flag != 1){ try { condition1.await(); } catch (InterruptedException e) { // TODO Auto-generated catch block e.printStackTrace(); } } for(int i=1;i<=50;i++) { System.out.println("主线程1执行:"+i); } flag = 2; condition2.signal();//唤醒线程 } finally { lock.unlock(); } } public void loopTask2() { lock.lock(); try { while(flag != 2){//防止线程虚假唤醒 try { condition2.await();//线程等待 } catch (InterruptedException e) { // TODO Auto-generated catch block e.printStackTrace(); } } for(int i=1;i<=100;i++) { System.out.println("子线程2执行:"+i); } flag = 3; condition3.signal();//唤醒线程 } finally { lock.unlock(); } } public void loopTask3() { lock.lock(); try { while(flag != 3){//防止线程虚假唤醒 try { condition3.await();//线程等待 } catch (InterruptedException e) { // TODO Auto-generated catch block e.printStackTrace(); } } for(int i=1;i<=100;i++) { System.out.println("子线程3执行:"+i); } flag = 1; condition1.signal();//唤醒线程 } finally { lock.unlock(); } } }
三个condition按照业务逻辑去唤醒特定的线程,这个方法至特定唤醒某一个线程,不需要随机去唤醒或者全部唤醒,更加有针对性。
比如:
notifyAll、signalAll:唤醒全部线程,本来都在睡觉都叫醒任何自己去争夺CPU,发现不该自己做事(条件不满足)继续去wait。
object.notify():随机唤醒一个线程,该线程可能是需要唤醒的线程,也可能不是需要唤醒的线程。如果是需要唤醒的线程则继续工作,唤醒不该唤醒的线程则唤醒线程继续wait,导致死锁(三个或者三个以上的线程会出现,两个则不会)。
condition.signal():指定某个线程进行唤醒,可以给每个线程都定义一个condition来控制每个线程的行为习惯,非常方便。但是对于多个线程也可以用一个condition来进行控制,但是其用法就和notify方法一样了。
实现的效果就是主线程1---》子线程2-----》子线程3-----》主线程1 交替往复50次。
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