面试必会之多线程之间实现通讯

1、什么是多线程之间通讯？         多线程之间通讯，其实就是多个线程在操作同一个资源，但是操作的动作不同。 2、多线程之间通讯需求         需求:第一个线程写入(input)用户，另一个线程取读取(out)用户，实现写一个，读一个的操作。                          代码演示如下： 共享资源实体类 class Res { public String userSex; public String userName; } 输入线程资源 class InpThread extends Thread { private Res res; p 在多线程编程中，线程间的通信是一个关键概念，特别是在并发执行任务时，当多个线程需要共享和操作同一资源时。多线程之间的通讯主要是为了协调各个线程对共享资源的访问，确保数据的一致性和完整性。在这个场景中，我们有一个简单的例子，涉及到两个线程：一个用于写入数据（InpThread），另一个用于读取数据（OutThread）。 我们需要了解线程不安全的问题。在给定的代码中，`InpThread`和`OutThread`都访问了共享的`Res`对象，没有进行同步控制。这会导致数据竞争，即`OutThread`可能在`InpThread`更新数据之前读取旧值，从而产生错误的输出。例如，`OutThread`可能会连续打印出“小明--男”，而期望的结果是交替打印“小明--男”和“小红--女”。 为了解决线程安全问题，我们通常会使用同步机制，如Java中的`synchronized`关键字。当在`InpThread`和`OutThread`的`run()`方法中使用`synchronized`关键字锁定`Res`对象时，每次只有一个线程能访问资源，从而避免了数据不一致。然而，虽然这样做解决了线程安全问题，但它并没有实现按顺序打印的预期效果。这是因为两个线程都在等待对方释放对资源的控制权，但它们并不会互相通知何时可以继续执行。 这时，我们可以利用`wait()`, `notify()`, 和`notifyAll()`这三个方法来控制线程的协作。这些方法定义在Java的`Object`类中，主要用于线程的等待和唤醒。`wait()`让当前线程释放锁并进入等待状态，直到其他线程调用`notify()`或`notifyAll()`来唤醒它。`notify()`只唤醒一个等待该对象的线程，而`notifyAll()`则唤醒所有等待的线程。 要实现交替打印，我们需要让写入线程写完数据后通知读取线程，而读取线程读完数据后等待写入线程。这是一个典型的生产者-消费者问题，可以使用条件变量或者`wait/notify`机制来解决。在`InpThread`中，写入数据后调用`res.notify()`；在`OutThread`中，读取数据前调用`res.wait()`，并在读取后再次调用`res.wait()`。这样，写入线程将唤醒读取线程，读取线程读完数据后会让出资源并等待下一次写入。 以下是修改后的代码示例： ```java class Res { public String userSex; public String userName; private boolean isWriting = false; synchronized void write(String userSex, String userName) throws InterruptedException { while (isWriting) { wait(); } this.userSex = userSex; this.userName = userName; isWriting = true; notify(); } synchronized void read() throws InterruptedException { while (!isWriting) { wait(); } System.out.println(userName + "--" + userSex); isWriting = false; notify(); } } class InpThread extends Thread { private Res res; public InpThread(Res res) { this.res = res; } @Override public void run() { try { while (true) { res.write("小明", "男"); res.write("小红", "女"); } } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } } } class OutThread extends Thread { private Res res; public OutThread(Res res) { this.res = res; } @Override public void run() { try { while (true) { res.read(); } } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } } } ``` 通过这种方式，我们可以确保写入线程写完数据后读取线程才会开始读取，实现了交替打印的效果。在实际开发中，还可以考虑使用更高级的并发工具，如`BlockingQueue`，来简化线程间通信的处理，提高代码的可读性和可维护性。