目录一、概念简介1、线程通信2、等待通知机制3、基础方法二、等待通知原理1、基本原理2、实现案例三、管道流通信1、管道流简介2、使用案例四、生产消费模式1、业务场景2、代码实现五、源代码地址
一、概念简介
1、线程通信
在操作系统中，线程是个独立的个体，但是在线程执行过程中，如果处理同一个业务逻辑，可能会产生资源争抢，导致并发问题，通常使用互斥锁来控制该逻辑。但是在还有这样一类场景，任务执行是有顺序控制的，例如常见的报表数据生成：
启动数据分析任务，生成报表数据； 报表数据存入指定位置数据容器； 通知数据搬运任务，把数据写入报表库；
该场景在相对复杂的系统中非常常见，如果基于多线程来描述该过程，则需要线程之间通信协作，才能有条不紊的处理该场景业务。
2、等待通知机制
如上的业务场景，如果线程A生成数据过程中，线程B一直在访问数据容器，判断该过程的数据是否已经生成，则会造成资源浪费。正常的流程应该如图，线程A和线程B同时启动，线程A开始处理数据生成任务，线程B尝试获取容器数据，数据还没过来，线程B则进入等待状态，当线程A的任务处理完成，则通知线程B去容器中获取数据，这样基于线程等待和通知的机制来协作完成任务。
3、基础方法
等待/通知机制的相关方法是Java中Object层级的基础方法，任何对象都有该方法：
notify：随机通知一个在该对象上等待的线程，使其结束wait状态返回； notifyAll：唤醒在该对象上所有等待的线程，进入对象锁争抢队列中； wait：线程进入waiting等待状态，不会争抢锁对象，也可以设置等待时间；
线程的等待通知机制，就是基于这几个基础方法。
二、等待通知原理
1、基本原理
等待/通知机制，该模式下指线程A在不满足任务执行的情况下调用对象wait()方法进入等待状态，线程B修改了线程A的执行条件，并调用对象notify()或者notifyAll()方法，线程A收到通知后从wait状态返回，进而执行后续操作。两个线程通过基于对象提供的wait()/notify()/notifyAll()等方法完成等待和通知间交互，提高程序的可伸缩性。
2、实现案例
通过线程通信解决上述数据生成和存储任务的解耦流程。
publicclassNotifyThread01{staticObjectlock=newObject();staticvolatileList<String>dataList=newArrayList<>();publicstaticvoidmain(String[]args)throwsException{ThreadsaveThread=newThread(newSaveData(),"SaveData");saveThread.start();TimeUnit.SECONDS.sleep(3);ThreaddataThread=newThread(newAnalyData(),"AnalyData");dataThread.start();}//等待数据生成，保存staticclassSaveDataimplementsRunnable{@Overridepublicvoidrun(){synchronized(lock){while(dataList.size()==0){try{System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"等待...");lock.wait();}catch(InterruptedExceptione){e.printStackTrace();}}System.out.println("SaveData.."+dataList.get(0)+dataList.get(1));}}}//生成数据，通知保存staticclassAnalyDataimplementsRunnable{@Overridepublicvoidrun(){synchronized(lock){dataList.add("hello,");dataList.add("java");lock.notify();System.out.println("AnalyDataEnd...");}}}}
注意：除了dataList满足写条件，还要在AnalyData线程执行通知操作。
三、管道流通信
1、管道流简介
基本概念
管道流主要用于在不同线程间直接传送数据，一个线程发送数据到输出管道，另一个线程从输入管道中读取数据，进而实现不同线程间的通信。
实现分类
管道字节流：PipedInputStream和PipedOutputStream；
管道字符流：PipedWriter和PipedReader；
新IO管道流：Pipe.SinkChannel和Pipe.SourceChannel；
2、使用案例
publicclassNotifyThread02{publicstaticvoidmain(String[]args)throwsException{PipedInputStreampis=newPipedInputStream();PipedOutputStreampos=newPipedOutputStream();//链接输入流和输出流pos.connect(pis);//写数据线程newThread(newRunnable(){publicvoidrun(){BufferedReaderbr=newBufferedReader(newInputStreamReader(System.in));//将从键盘读取的数据写入管道流PrintStreamps=newPrintStream(pos);while(true){try{System.out.print(Thread.currentThread().getName());ps.println(br.readLine());Thread.sleep(1000);}catch(Exceptione){e.printStackTrace();}}}},"输入数据线程：").start();//读数据线程newThread(newRunnable(){publicvoidrun(){BufferedReaderbr=newBufferedReader(newInputStreamReader(pis));while(true){try{System.out.println(Thread.currentThread().getName()+br.readLine());}catch(IOExceptione){e.printStackTrace();}}}},"输出数据线程：").start();}}
写线程向管道流写入数据，读线程读取数据，完成基本通信流程。
四、生产消费模式
1、业务场景
基于线程等待通知机制：实现工厂生产一件商品，通知商店卖出一件商品的业务流程。
2、代码实现
publicclassNotifyThread03{publicstaticvoidmain(String[]args){Productproduct=newProduct();ProductFactoryproductFactory=newProductFactory(product);ProductShopproductShop=newProductShop(product);productFactory.start();productShop.start();}}//产品classProduct{publicStringname;publicdoubleprice;//产品是否生产完毕,默认没有booleanflag;}//产品工厂：生产classProductFactoryextendsThread{Productproduct;publicProductFactory(Productproduct){this.product=product;}@Overridepublicvoidrun(){inti=0;while(i<20){synchronized(product){if(!product.flag){if(i%2==0){product.name="鼠标";product.price=79.99;}else{product.name="键盘";product.price=89.99;}System.out.println("产品："+product.name+"【价格："+product.price+"】出厂...");product.flag=true;i++;//通知消费者product.notifyAll();}else{try{//进入等待状态product.wait();}catch(InterruptedExceptione){e.printStackTrace();}}}}}}//产品商店：销售classProductShopextendsThread{Productproduct;publicProductShop(Productproduct){this.product=product;}@Overridepublicvoidrun(){while(true){synchronized(product){if(product.flag==true){System.out.println("产品:"+product.name+"【价格"+(product.price*2)+"】卖出...");product.flag=false;product.notifyAll();//唤醒生产者}else{try{product.wait();}catch(InterruptedExceptione){e.printStackTrace();}}}}}}
流程描述：ProductFactory生成一件商品，通知商店售卖，通过flag标识判断控制是否进入等待状态，商店卖出商品后，再次通知工厂生产商品。
五、源代码地址
GitHub·地址https://github.com/cicadasmile/java-base-parentGitEE·地址https://gitee.com/cicadasmile/java-base-parent
以上就是Java并发编程之线程间的通信的详细内容，更多关于Java 线程间通信的资料请关注其它相关文章！
谁的指间滑过了千年时光；谁在反反复复中追问可曾遗忘；
