前面介紹了多線程并發(fā)之時的資源搶占情況，以及利用同步、加鎖、信號量等機制解決資源沖突問題，不過這些機制只適合同一資源的共享分配，并未涉及到某件事由的前因后果。日常生活中，經(jīng)常存在兩個前后關(guān)聯(lián)的事務(wù)，像雇員和雇主這兩個角色，他們之間的某些工作就帶有因果關(guān)系。比如要等雇主接到了項目，雇員才有活干；又如每月末員工都等著老板發(fā)工資，這樣才有錢逛街和吃大餐，此時員工的消費行為便依賴于老板的發(fā)薪水動作。如此看來，兩個線程之間理應(yīng)建立某種消息通路，每當線程A完成某個事項，就將完成標志通知線程B，線程B收到通知之后，認為前提條件已經(jīng)滿足，這才進行后續(xù)的處理過程。線程之間的消息通路，可視作在線程間傳遞信息，專業(yè)的說法叫做“通信”，如何在多線程并發(fā)時進行有效通信，這是多線程技術(shù)中的一大課題。
依據(jù)線程并發(fā)時的不同管理機制，線程間的通信也各有不同的方式，接下來將分別論述同步機制與加鎖機制之下的兩種線程通信過程。
首先是同步機制，采用同步代碼塊的話，需要在關(guān)鍵字synchronized后面補充待同步的對象實例，之前的同步代碼塊統(tǒng)一寫成“synchronized (this)”?？墒菆A括號內(nèi)部一定要填this嗎？圓括號的內(nèi)部參數(shù)究竟是干什么用的？其實synchronized附帶的圓括號參數(shù)正是在線程間通信的郵差，以前的同步演示代碼由于沒進行線程通信，因此圓括號里的參數(shù)沒有具體要求，一般填this即可?，F(xiàn)在要想在線程間進行通信，就必須啟用圓括號參數(shù)了，并且兩個線程都要在synchronized后面填寫該參數(shù)對象。
舉個例子，雇員等著雇主發(fā)工資，那員工怎樣才知道老板已經(jīng)發(fā)了呢？要是由員工自己一會兒一會兒去查銀行卡，平時的工作都會受到影響，所以可讓員工留個等工資的心眼就好。然后老板一個一個發(fā)工資，發(fā)完之后給員工遞個工資條，或者給員工發(fā)封工資郵件，這樣員工收到工資條便知薪水到賬了。那么在等工資和發(fā)工資這兩個線程之間，即可令工資條作為二者的信使，于是同步代碼塊可改寫為“synchronized (工資條對象)”的形式。同時工資條對象還要支持等待與發(fā)放兩個動作，因為這類動作早就隱藏在Object類的基本方法中，所以開發(fā)者不必擔(dān)心工資條對象該為Integer類型還是別的什么類型，凡是正常的實例都擁有等待與發(fā)放的方法，具體的方法說明如下：
wait：等待通知。
notify：在等待隊列中隨機挑選一個線程發(fā)放通知。
notifyAll：向等待隊列中的所有線程發(fā)放通知。
在編碼實現(xiàn)同步機制的通信過程時，先分別創(chuàng)建雇員和雇主的工作任務(wù)，其中雇員任務(wù)在同步代碼塊中調(diào)用工資條對象的wait方法，表示等著發(fā)工資；而雇主任務(wù)在同步代碼塊中調(diào)用工資條對象的notify方法，表示發(fā)完工資了。然后依次啟動員工線程和老板線程，員工線程負責(zé)等工資以及收到工資后的消費行為，老板線程負責(zé)發(fā)工資以及記賬操作。據(jù)此編寫的同步線程通信代碼示例如下：

// 員工與老板之間通過工資條通信private static Integer salary = 5000;// 測試通過wait和notify方法進行線程間通信private static void testWaitNotify() {// 創(chuàng)建雇員的工作任務(wù)Runnable employee = new Runnable() {@Overridepublic void run() {PrintUtils.print(Thread.currentThread().getName(), "等著發(fā)工資。");synchronized (salary) { // 工資是我的，你們別搶try {salary.wait(); // 等待發(fā)工資// 打印拿到工資后的慶祝日志PrintUtils.print(Thread.currentThread().getName(), "今晚趕緊吃大餐。");} catch (InterruptedException e) { // 等待期間允許接收中斷信號e.printStackTrace();}}}};// 創(chuàng)建雇主的工作任務(wù)Runnable boss = new Runnable() {@Overridepublic void run() {// 稍等一會兒，老板線程的同步代碼塊務(wù)必在員工線程的同步代碼塊之后開始運行，否則員工線程將一直等待wait_a_moment();PrintUtils.print(Thread.currentThread().getName(), "開始發(fā)工資。");synchronized (salary) { // 由我發(fā)工資，你們別鬧wait_a_moment(); // 銀行轉(zhuǎn)賬也需要時間salary.notify(); // 隨機通知其中一個等待線程// 手好酸，發(fā)工資也是個體力活，記個賬PrintUtils.print(Thread.currentThread().getName(), "發(fā)完工資了。");}}};new Thread(employee, "同步機制的員工").start(); // 啟動員工等工資的線程new Thread(boss, "同步機制的老板").start(); // 啟動老板發(fā)工資的線程}// 稍等一會兒，模擬日常事務(wù)的時間消耗private static void wait_a_moment() {int delay = new Random().nextInt(500); // 生成500以內(nèi)的隨機整數(shù)try {Thread.sleep(delay); // 睡眠若干毫秒} catch (InterruptedException e) {}}

運行上面的線程通信代碼，打印出以下的線程日志：

14:37:29.685 同步機制的員工 等著發(fā)工資。 14:37:29.994 同步機制的老板 開始發(fā)工資。 14:37:30.120 同步機制的老板 發(fā)完工資了。 14:37:30.120 同步機制的員工 今晚趕緊吃大餐。

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從日志可見，員工線程果然在等到工資之后才去吃大餐。

同步機制能夠通過wait/notify完成線程通信功能，那么加鎖機制又該如何進行線程間通信呢？既然加鎖機制設(shè)計了專門的鎖工具，那么鎖鑰內(nèi)外的線程也只能通過鎖工具來通信，信使則為調(diào)用鎖對象的newCondition方法返回的Condition條件對象。條件對象同樣擁有等待與發(fā)放的方法，且與Object類的三個方法一一對應(yīng)，具體說明如下：
await：等待通知。
signal：在等待隊列中隨機挑選一個線程發(fā)放通知。
signalAll：向等待隊列中的所有線程發(fā)放通知。
以可重入鎖ReentrantLock為例，依然要先分別創(chuàng)建雇員和雇主的工作任務(wù)，其中雇員任務(wù)在加鎖之后再調(diào)用條件對象的await方法，表示等著發(fā)工資；而雇主任務(wù)在加鎖之后再調(diào)用條件對象的signal方法，表示發(fā)完工資了；另外雇員任務(wù)和雇主任務(wù)均需在結(jié)束之前進行解鎖。然后依次啟動員工線程和老板線程，員工線程負責(zé)等工資以及收到工資后的消費行為，老板線程負責(zé)發(fā)工資以及記賬操作。下面是在加解鎖線程之間進行通信的代碼例子：

// 創(chuàng)建一個可重入鎖private final static ReentrantLock reentrantLock = new ReentrantLock();// 獲取可重入鎖的條件對象private static Condition condition = reentrantLock.newCondition();// 測試通過Condition對象進行線程間通信private static void testCondition() {// 創(chuàng)建雇員的工作任務(wù)Runnable employee = new Runnable() {@Overridepublic void run() {PrintUtils.print(Thread.currentThread().getName(), "等著發(fā)工資。");reentrantLock.lock(); // 對可重入鎖加鎖try {condition.await(); // 這里在等待條件對象的信號// 打印拿到工資后的慶祝日志PrintUtils.print(Thread.currentThread().getName(), "今晚趕緊吃大餐。");} catch (InterruptedException e) { // 等待期間允許接收中斷信號e.printStackTrace();}reentrantLock.unlock(); // 對可重入鎖解鎖}};// 創(chuàng)建雇主的工作任務(wù)Runnable boss = new Runnable() {@Overridepublic void run() {// 稍等一會兒，老板線程的加鎖務(wù)必在員工線程的加鎖之后執(zhí)行，否則員工線程將一直等待wait_a_moment();PrintUtils.print(Thread.currentThread().getName(), "開始發(fā)工資。");reentrantLock.lock(); // 對可重入鎖加鎖wait_a_moment(); // 銀行轉(zhuǎn)賬也需要時間condition.signal(); // 給條件對象發(fā)送信號// 手好酸，發(fā)工資也是個體力活，記個賬PrintUtils.print(Thread.currentThread().getName(), "發(fā)完工資了。");reentrantLock.unlock(); // 對可重入鎖解鎖}};new Thread(employee, "加鎖機制的員工").start(); // 啟動員工等工資的線程new Thread(boss, "加鎖機制的老板").start(); // 啟動老板發(fā)工資的線程}

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運行上述的線程通信代碼，打印出如下的線程日志：

14:57:07.794 加鎖機制的員工 等著發(fā)工資。 14:57:07.801 加鎖機制的老板 開始發(fā)工資。 14:57:07.905 加鎖機制的老板 發(fā)完工資了。 14:57:07.906 加鎖機制的員工 今晚趕緊吃大餐。

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可見加鎖機制同樣實現(xiàn)了線程間通信的功能。

更多Java技術(shù)文章參見《Java開發(fā)筆記（序）章節(jié)目錄》

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總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的Java开发笔记（一百零三）线程间的通信方式的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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