python线程间通信是如何实现的
这篇文章主要介绍了python线程间通信是如何实现的,具有一定借鉴价值,需要的朋友可以参考下。希望大家阅读完这篇文章后大有收获。下面让小编带着大家一起了解一下。
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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。
public class TestSync { // 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 static volatile boolean notice = false; public static void main(String[] args) { Listlist = new ArrayList<>(); // 实现线程A Thread threadA = new Thread(() -> { for (int i = 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 (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } if (list.size() == 5) notice = true; } }); // 实现线程B Thread threadB = new Thread(() -> { 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 (InterruptedException e) { 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。
public class TestSync { public static void main(String[] args) { // 定义一个锁对象 Object lock = new Object(); Listlist = new ArrayList<>(); // 实现线程A Thread threadA = new Thread(() -> { synchronized (lock) { for (int i = 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 (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } if (list.size() == 5) lock.notify();// 唤醒B线程 } } }); // 实现线程B Thread threadB = new Thread(() -> { while (true) { synchronized (lock) { if (list.size() != 5) { try { lock.wait(); } catch (InterruptedException e) { 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 (InterruptedException e) { 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。
public class TestSync { public static void main(String[] args) { CountDownLatch countDownLatch = new CountDownLatch(1); Listlist = new ArrayList<>(); // 实现线程A Thread threadA = new Thread(() -> { for (int i = 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 (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } if (list.size() == 5) countDownLatch.countDown(); } }); // 实现线程B Thread threadB = new Thread(() -> { while (true) { if (list.size() != 5) { try { countDownLatch.await(); } catch (InterruptedException e) { 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 (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } // 再启动线程A threadA.start(); } }
运行结果为:
方法四:使用ReentrantLock结合Condition
public class TestSync { public static void main(String[] args) { ReentrantLock lock = new ReentrantLock(); Condition condition = lock.newCondition(); Listlist = new ArrayList<>(); // 实现线程A Thread threadA = new Thread(() -> { lock.lock(); for (int i = 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 (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } if (list.size() == 5) condition.signal(); } lock.unlock(); }); // 实现线程B Thread threadB = new Thread(() -> { lock.lock(); if (list.size() != 5) { try { condition.await(); } catch (InterruptedException e) { 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 (InterruptedException e) { 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。
public class TestSync { public static void main(String[] args) { Listlist = new ArrayList<>(); // 实现线程B final Thread threadB = new Thread(() -> { 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 Thread threadA = new Thread(() -> { for (int i = 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 (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } if (list.size() == 5) LockSupport.unpark(threadB); } }); threadA.start(); threadB.start(); } }
运行结果:
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