跳至主要內容

JUC 八股4 - 基础4

codejavajuc八股约 712 字大约 2 分钟

JUC

线程通信方式

线程之间传递信息的方式有多种，比如说使用 volatile 和 synchronized 关键字共享对象、使用 wait() 和 notify() 方法实现生产者-消费者模式、使用 Exchanger 进行数据交换、使用 Condition 实现线程间的协调等

方式说明
共享变量通过 volatile、synchronized 保证可见性
等待/通知wait() / notify()
阻塞队列BlockingQueue
管道PipedInputStream / PipedOutputStream
并发工具CountDownLatch、CyclicBarrier 等

volatile 和 synchronized

特性volatilesynchronized
可见性✓ 保证✓ 保证
有序性✓ 保证✓ 保证
原子性✗ 不保证✓ 保证

多个线程可以通过 volatile 和 synchronized 关键字访问和修改同一个对象，从而实现信息的传递

  • 关键字 volatile 可以用来修饰成员变量，告知程序任何对该变量的访问均需要从共享内存中获取，并同步刷新回共享内存，保证所有线程对变量访问的可见性
  • 关键字 synchronized 可以修饰方法，或者同步代码块，确保多个线程在同一个时刻只有一个线程在执行方法或代码块
场景推荐方案
状态标志位volatile
单次发布对象volatile
count++synchronized 或 AtomicInteger
检查后执行synchronized
对象安全发布volatile 或 synchronized
  • 只要求可见性 → volatile 就够了
  • 要求原子性 → 必须 synchronized 或原子类
  • 复合操作 → 必须 synchronized

wait 和 notify

一个线程调用共享对象的 wait() 方法时，它会进入该对象的等待池，释放已经持有的锁，进入等待状态

一个线程调用 notify() 方法时，它会唤醒在该对象等待池中等待的一个线程，使其进入锁池，等待获取锁

Condition 也提供了类似的方法，await() 负责阻塞、signal() 和 signalAll() 负责通知。

通常与锁 ReentrantLock 一起使用，为线程提供了一种等待某个条件成真的机制，并允许其他线程在该条件变化时通知等待线程

Exchanger

Exchanger 是一个同步点，可以在两个线程之间交换数据。一个线程调用 exchange() 方法，将数据传递给另一个线程，同时接收另一个线程的数据。

class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Exchanger<String> exchanger = new Exchanger<>();

        Thread thread1 = new Thread(() -> {
            try {
                String message = "Message from thread1";
                String response = exchanger.exchange(message);
                System.out.println("Thread1 received: " + response);
            } catch (InterruptedException e) {
                Thread.currentThread().interrupt();
            }
        });

        Thread thread2 = new Thread(() -> {
            try {
                String message = "Message from thread2";
                String response = exchanger.exchange(message);
                System.out.println("Thread2 received: " + response);
            } catch (InterruptedException e) {
                Thread.currentThread().interrupt();
            }
        });

        thread1.start();
        thread2.start();
    }
}

CompletableFuture

CompletableFuture 是 Java 8 引入的一个类，支持异步编程，允许线程在完成计算后将结果传递给其他线程

class Main {
    public static void main(String[] args) {
        CompletableFuture<String> future = CompletableFuture.supplyAsync(() -> {
            // 模拟长时间计算
            return "Message from CompletableFuture";
        });

        future.thenAccept(message -> {
            System.out.println("Received: " + message);
        });
    }
}
上次编辑于: