在Java中,线程间通信和协作可以通过以下几种方式实现:
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共享内存:多个线程可以访问共享变量或数据结构,从而实现线程间的通信。为了确保数据的一致性和可见性,需要使用同步机制(如synchronized关键字、Lock接口等)来避免竞态条件和数据不一致问题。
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等待/通知机制:Java中的Object类提供了wait()和notify()/notifyAll()方法,用于线程间的协作。一个线程可以调用某个对象的wait()方法,使自己进入等待状态,同时释放该对象上的锁。另一个线程可以调用相同对象的notify()或notifyAll()方法,唤醒一个或多个处于等待状态的线程。需要注意的是,调用wait()方法前必须获得对象的锁,且唤醒后需要重新获取对象的锁。
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阻塞队列:Java中的BlockingQueue接口提供了一种线程安全的队列实现,支持在队尾插入元素(offer())和从队首移除元素(poll())。当队列为空时,调用poll()方法的线程将被阻塞,直到队列中有元素;当队列已满时,调用offer()方法的线程将被阻塞,直到队列中有空闲空间。阻塞队列常用于生产者-消费者模式,实现线程间的协作。
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信号量(Semaphore):Java中的Semaphore类是一个计数信号量,用于控制对共享资源的访问。信号量的值表示可以同时访问共享资源的线程数。通过acquire()和release()方法,线程可以请求和释放信号量,从而实现线程间的同步和协作。
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倒计时门闩(CountDownLatch):Java中的CountDownLatch类允许一个或多个线程等待其他线程完成操作。CountDownLatch的计数器只能递减,不能重置。当计数器的值为0时,所有等待的线程将被释放。CountDownLatch常用于多线程相互依赖的场景,实现线程间的协作。
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循环栅栏(CyclicBarrier):Java中的CyclicBarrier类允许一组线程互相等待,直到所有线程都到达某个屏障点。CyclicBarrier支持线程间的协作,可以重复使用。
通过以上方法,Java提供了丰富的线程间通信和协作机制,可以根据具体场景选择合适的方式来实现线程间的协同工作。