【java线程间通信五种】在Java多线程编程中,线程间的通信是实现并发程序协作与同步的关键。不同的线程可能需要共享数据、协调执行顺序或传递信息,因此掌握多种线程间通信方式至关重要。以下是Java中常见的五种线程间通信方式的总结。
一、线程间通信方式总结
| 序号 | 通信方式 | 说明 | 使用场景 |
| 1 | `wait()` 和 `notify()` / `notifyAll()` | 基于对象锁机制,通过调用 `wait()` 使当前线程等待,`notify()` 或 `notifyAll()` 通知其他线程继续执行。 | 生产者-消费者模型、资源池管理 |
| 2 | `synchronized` 关键字 | 用于控制对共享资源的访问,确保同一时间只有一个线程操作该资源。 | 多线程环境下保护共享变量或方法 |
| 3 | `ReentrantLock` 与 `Condition` | 提供更灵活的锁机制,支持条件变量,可以指定多个条件来唤醒特定线程。 | 需要更复杂的线程调度逻辑时使用 |
| 4 | `volatile` 变量 | 确保变量的可见性,但不保证原子性。适用于简单的状态标志传递。 | 轻量级线程间状态同步 |
| 5 | `BlockingQueue`(如 `ArrayBlockingQueue`) | 提供阻塞式队列操作,线程在队列为空时自动等待,有元素时自动唤醒。 | 生产者-消费者模式、任务队列处理 |
二、详细说明
1. `wait()` 和 `notify()` / `notifyAll()`
这些方法必须在 `synchronized` 块或方法内部调用,它们依赖于对象的监视器锁。`wait()` 会使当前线程进入等待状态,直到其他线程调用 `notify()` 或 `notifyAll()` 来唤醒它。
2. `synchronized` 关键字
是Java中最基础的线程同步机制,用于控制对共享资源的访问。它可以修饰方法或代码块,确保同一时刻只有一个线程执行相关代码。
3. `ReentrantLock` 与 `Condition`
`ReentrantLock` 提供了比 `synchronized` 更强大的锁机制,支持尝试获取锁、超时获取锁等特性。结合 `Condition` 接口,可以实现多个等待/通知条件,适用于复杂同步场景。
4. `volatile` 变量
用于标记变量为“主内存可见”,确保一个线程修改变量后,其他线程能够立即看到该变化。但 `volatile` 不提供原子性保障,不能用于复合操作。
5. `BlockingQueue`
是Java并发包中的一个重要类,提供了线程安全的队列结构。线程在从队列中取出元素时,如果队列为空,则会阻塞;当有新元素加入时,等待的线程会被唤醒。
三、适用场景建议
- 简单状态同步:使用 `volatile`。
- 资源共享与互斥:使用 `synchronized` 或 `ReentrantLock`。
- 复杂线程协调:使用 `ReentrantLock` + `Condition`。
- 生产者-消费者模型:使用 `BlockingQueue`。
- 经典线程等待与唤醒:使用 `wait()` 和 `notify()`。
以上是Java中常见的五种线程间通信方式的总结,根据实际需求选择合适的机制,可以有效提升程序的并发性能和稳定性。


