线程可以通过共享的变量进行通信。多个线程可以读写同一个变量来交换信息。在这种情况下,需要确保线程对共享变量的访问是同步的,以避免数据竞争和不一致的结果。
以下是一个使用共享变量进行线程通信的示例代码:
class Message { private String content; private boolean hasNewMessage = false; public synchronized void putMessage(String content) { while (hasNewMessage) { try { wait(); // 等待直到消息被消费 } catch (InterruptedException e) { Thread.currentThread().interrupt(); } } this.content = content; hasNewMessage = true; notifyAll(); // 唤醒等待的线程 } public synchronized String getMessage() { while (!hasNewMessage) { try { wait(); // 等待直到有新消息 } catch (InterruptedException e) { Thread.currentThread().interrupt(); } } hasNewMessage = false; notifyAll(); // 唤醒等待的线程 return content; }}class Producer implements Runnable { private Message message; public Producer(Message message) { this.message = message; } public void run() { String[] messages = { "Hello", "World", "Goodbye" }; for (String msg : messages) { message.putMessage(msg); System.out.println("Producer: " + msg); try { Thread.sleep(1000); // 模拟耗时操作 } catch (InterruptedException e) { Thread.currentThread().interrupt(); } } message.putMessage("Done"); }}class Consumer implements Runnable { private Message message; public Consumer(Message message) { this.message = message; } public void run() { String msg = ""; while (!msg.equals("Done")) { msg = message.getMessage(); System.out.println("Consumer: " + msg); } }}public class Main { public static void main(String[] args) { Message message = new Message(); Thread producerThread = new Thread(new Producer(message)); Thread consumerThread = new Thread(new Consumer(message)); producerThread.start(); consumerThread.start(); }}
在这个示例中,有一个Message类,它表示一个消息对象。Message类中的putMessage方法用于生产消息,并将消息存储在content变量中。getMessage方法用于消费消息,并返回存储的消息内容。这两个方法都使用synchronized关键字来实现同步,以确保线程安全。
有一个Producer类,它实现了Runnable接口,用于在一个线程中生产消息。Consumer类也实现了Runnable接口,用于在另一个线程中消费消息。
在Main类的main方法中,创建了一个Message对象,并创建了一个生产者线程和一个消费者线程。通过调用start方法启动这两个线程,它们将并发地生产和消费消息。
在控制台输出中,我们将看到生产者线程和消费者线程交替输出消息,它们通过共享的Message对象进行通信。
Java提供了wait、notify和notifyAll方法,用于线程间的等待和通知。线程可以调用wait方法暂停自己的执行,直到另一个线程调用相同对象上的notify或notifyAll方法来唤醒它们。
以下是一个使用等待/通知机制进行线程通信的示例代码:
class Message { private String content; private boolean hasNewMessage = false; public synchronized void putMessage(String content) { while (hasNewMessage) { try { wait(); // 等待直到消息被消费 } catch (InterruptedException e) { Thread.currentThread().interrupt(); } } this.content = content; hasNewMessage = true; notifyAll(); // 唤醒等待的线程 } public synchronized String getMessage() { while (!hasNewMessage) { try { wait(); // 等待直到有新消息 } catch (InterruptedException e) { Thread.currentThread().interrupt(); } } hasNewMessage = false; notifyAll(); // 唤醒等待的线程 return content; }}class Producer implements Runnable { private Message message; public Producer(Message message) { this.message = message; } public void run() { String[] messages = { "Hello", "World", "Goodbye" }; for (String msg : messages) { message.putMessage(msg); System.out.println("Producer: " + msg); try { Thread.sleep(1000); // 模拟耗时操作 } catch (InterruptedException e) { Thread.currentThread().interrupt(); } } message.putMessage("Done"); }}class Consumer implements Runnable { private Message message; public Consumer(Message message) { this.message = message; } public void run() { String msg = ""; while (!msg.equals("Done")) { msg = message.getMessage(); System.out.println("Consumer: " + msg); } }}public class Main { public static void main(String[] args) { Message message = new Message(); Thread producerThread = new Thread(new Producer(message)); Thread consumerThread = new Thread(new Consumer(message)); producerThread.start(); consumerThread.start(); }}
这个示例中的代码与之前的示例相同。不同之处在于,putMessage和getMessage方法使用了wait和notifyAll方法来进行线程间的等待和通知。当putMessage方法调用wait时,它会释放对象的锁并等待被唤醒。当getMessage方法调用notifyAll时,它会唤醒等待的线程并重新获得对象的锁。
通过这种方式,生产者线程在没有新消息时等待,直到消费者线程消费了消息并调用notifyAll方法。同样,消费者线程在没有新消息时等待,直到生产者线程产生新消息并调用notifyAll方法。
无论是共享变量还是等待/通知机制,Java提供了多种方法来实现线程间的通信。选择适当的方法取决于特定的应用场景和需求。