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在Java中如何实现线程间通信

P粉602998670

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发布时间:2025-10-01 08:41:02

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来源于php中文网

原创

线程间通信的核心是协调执行顺序和共享数据,主要通过共享内存与同步机制实现。常用方式包括:使用wait()、notify()在synchronized中实现基础通信,适用于生产者-消费者模型;ReentrantLock配合Condition提供更精准的等待唤醒控制;BlockingQueue封装了线程安全与阻塞操作,简化生产者-消费者场景开发;此外还可选用CountDownLatch、CyclicBarrier等工具满足特定需求。选择依据为:简单场景用wait/notify,复杂控制用ReentrantLock+Condition,生产者-消费者优先使用BlockingQueue。

在java中如何实现线程间通信

在Java中,线程间通信的核心是协调多个线程之间的执行顺序和数据共享。主要通过共享内存结合同步机制来实现,常用的方式包括wait()notify()notifyAll()ReentrantLock配合Condition,以及使用BlockingQueue等并发工具类。

使用 wait() 和 notify() 实现线程通信

这是最基础的线程通信方式,基于对象锁(synchronized)实现。一个线程调用wait()进入等待状态,另一个线程调用notify()notifyAll()唤醒等待线程。

注意:wait()notify()必须在synchronized块或方法中调用,否则会抛出异常。

示例场景:生产者-消费者模型

  • 生产者线程在缓冲区满时调用wait(),释放锁并等待
  • 消费者线程消费后调用notify(),唤醒生产者继续生产
  • 同理,缓冲区为空时消费者等待,生产者生产后唤醒消费者

使用 ReentrantLock 和 Condition

ReentrantLock提供了比synchronized更灵活的锁控制,配合Condition可以实现更精确的线程等待与唤醒。

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每个Condition对象代表一个等待队列,可创建多个Condition实现不同条件的等待/通知,避免了notify()随机唤醒的问题。

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典型用法:

  • 调用lock()获取锁
  • 通过newCondition()创建Condition实例
  • 需要等待时调用condition.await()
  • 满足条件后调用condition.signal()signalAll()唤醒指定线程

使用 BlockingQueue 实现线程通信

BlockingQueuejava.util.concurrent包中的阻塞队列,内部已封装了线程安全和等待/通知机制,非常适合生产者-消费者场景。

常见实现有ArrayBlockingQueueLinkedBlockingQueue等。

优点:

  • 无需手动处理wait/notify
  • 提供超时操作如offer()poll()
  • 代码简洁,不易出错

其他通信方式

除了上述主流方式,还可以使用:

  • CountDownLatch:让一个或多个线程等待其他线程完成操作
  • CyclicBarrier:多个线程互相等待到达某个屏障点
  • PipedInputStream/PipedOutputStream:通过管道进行线程间数据传输(较少使用)

基本上就这些。选择哪种方式取决于具体需求:简单场景可用wait/notify,复杂控制推荐ReentrantLock + Condition,而生产者-消费者优先考虑BlockingQueue

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