python 线程间通信用什么手段

线程间通信的几种实现方式

首先，要短信线程间通信的模型有两种：共享内存和消息传递，以下方式都是基本这两种模型来实现的。我们来基本一道面试常见的题目来分析：

题目：有两个线程A、B，A线程向一个集合里面依次添加元素"abc"字符串，一共添加十次，当添加到第五次的时候，希望B线程能够收到A线程的通知，然后B线程执行相关的业务操作。

方式一：使用volatile关键字

基于 volatile 关键字来实现线程间相互通信是使用共享内存的思想，大致意思就是多个线程同时监听一个变量，当这个变量发生变化的时候 ，线程能够感知并执行相应的业务。这也是最简单的一种实现方式。

public class TestSync {// 定义一个共享变量来实现通信，它需要是volatile修饰，否则线程不能及时感知static volatile boolean notice = false;public static void main(String[] args) {List<String>  list = new ArrayList<>();// 实现线程AThread threadA = new Thread(() -> {for (int i = 1; i <= 10; i++) {list.add("abc");System.out.println("线程A向list中添加一个元素，此时list中的元素个数为："+list.size());try {Thread.sleep(500);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}if (list.size() == 5)notice = true;}});// 实现线程BThread threadB = new Thread(() -> {while (true) {if (notice) {System.out.println("线程B收到通知，开始执行自己的业务...");break;}}});//　需要先启动线程BthreadB.start();try {Thread.sleep(1000);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}// 再启动线程AthreadA.start();}
}

运行结果为：

方式二：使用Object类的wait()和notify()方法

众所周知，Object类提供了线程间通信的方法：wait()、notify()、notifyaAl()，它们是多线程通信的基础，而这种实现方式的思想自然是线程间通信。

注意： wait和 notify必须配合synchronized使用，wait方法释放锁，notify方法不释放锁。

public class TestSync {public static void main(String[] args) {// 定义一个锁对象Object lock = new Object();List<String>  list = new ArrayList<>();// 实现线程AThread threadA = new Thread(() -> {synchronized (lock) {for (int i = 1; i <= 10; i++) {list.add("abc");System.out.println("线程A向list中添加一个元素，此时list中的元素个数为："+list.size());try {Thread.sleep(500);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}if (list.size() == 5)lock.notify();// 唤醒B线程}}});// 实现线程BThread threadB = new Thread(() -> {while (true) {synchronized (lock) {if (list.size() != 5) {try {lock.wait();} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}}System.out.println("线程B收到通知，开始执行自己的业务...");}}});//　需要先启动线程BthreadB.start();try {Thread.sleep(1000);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}// 再启动线程AthreadA.start();}
}

运行结果为：

由打印结果截图可知，在线程A发出notify()唤醒通知之后，依然是走完了自己线程的业务之后，线程B才开始执行，这也正好说明了，notify()方法不释放锁，而wait()方法释放锁。

方式三：使用JUC工具类 CountDownLatch

jdk1.5之后在java.util.concurrent包下提供了很多并发编程相关的工具类，简化了我们的并发编程代码的书写，***CountDownLatch***基于AQS框架，相当于也是维护了一个线程间共享变量state。

public class TestSync {public static void main(String[] args) {CountDownLatch countDownLatch = new CountDownLatch(1);List<String>  list = new ArrayList<>();// 实现线程AThread threadA = new Thread(() -> {for (int i = 1; i <= 10; i++) {list.add("abc");System.out.println("线程A向list中添加一个元素，此时list中的元素个数为："+list.size());try {Thread.sleep(500);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}if (list.size() == 5)countDownLatch.countDown();}});// 实现线程BThread threadB = new Thread(() -> {while (true) {if (list.size() != 5) {try {countDownLatch.await();} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}}System.out.println("线程B收到通知，开始执行自己的业务...");break;}});//　需要先启动线程BthreadB.start();try {Thread.sleep(1000);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}// 再启动线程AthreadA.start();}
}

运行结果为：

方法四：使用ReentrantLock结合Condition

public class TestSync {public static void main(String[] args) {ReentrantLock lock = new ReentrantLock();Condition condition = lock.newCondition();List<String> list = new ArrayList<>();// 实现线程AThread threadA = new Thread(() -> {lock.lock();for (int i = 1; i <= 10; i++) {list.add("abc");System.out.println("线程A向list中添加一个元素，此时list中的元素个数为："+list.size());try {Thread.sleep(500);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}if (list.size() == 5)condition.signal();}lock.unlock();});// 实现线程BThread threadB = new Thread(() -> {lock.lock();if (list.size() != 5) {try {condition.await();} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}}System.out.println("线程B收到通知，开始执行自己的业务...");lock.unlock();});threadB.start();try {Thread.sleep(1000);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}threadA.start();}
}

运行结果为：

显然这种方式使用起来并不是很好，代码编写复杂，而且线程B在被A唤醒之后由于没有获取锁还是不能立即执行，也就是说，A在唤醒操作之后，并不释放锁。这种方法跟 Object 的 wait() 和 notify() 一样。

方式五：基于LockSupport实现线程间的阻塞和唤醒

LockSupport 是一种非常灵活的实现线程间阻塞和唤醒的工具，使用它不用关注是等待线程先进行还是唤醒线程先运行，但是得知道线程的名字。

public class TestSync {public static void main(String[] args) {List<String> list = new ArrayList<>();// 实现线程Bfinal Thread threadB = new Thread(() -> {if (list.size() != 5) {LockSupport.park();}System.out.println("线程B收到通知，开始执行自己的业务...");});// 实现线程AThread threadA = new Thread(() -> {for (int i = 1; i <= 10; i++) {list.add("abc");System.out.println("线程A向list中添加一个元素，此时list中的元素个数为："+list.size());try {Thread.sleep(500);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}if (list.size() == 5)LockSupport.unpark(threadB);}});threadA.start();threadB.start();}
}

运行结果：