线程通信的实现原理,深入了解底层机制

吉云

今天跟大家聊聊我最近搞的线程通信,一开始觉得挺简单的,不就是几个线程之间互相传递个消息嘛结果真正上手,才发现水深着!

我想当然的用最简单的wait()notify()。心想着,一个线程等消息,另一个线程发消息,完事儿!

结果咧?死锁!没错,就是那个让人头疼的死锁。我那代码跑起来,CPU直接干到100%,然后就卡在那儿不动。赶紧用jstack dump线程栈,一看,好家伙,两个线程互相等着对方释放锁!

线程通信的实现原理,深入了解底层机制

这下我就开始琢磨,wait()notify()这玩意儿,用起来是简单,但稍微一不小心就容易出错。得非常小心锁的获取和释放顺序,还有notify()是不是真的能唤醒正确的线程。

痛定思痛,我开始研究Java并发包里的那些高级工具类。什么BlockingQueueCountDownLatchCyclicBarrier,一股脑儿全学一遍。别说,这些玩意儿还真挺好使的。

  • BlockingQueue:这玩意儿简直是线程间数据传递的利器。一个线程往队列里放数据,另一个线程从队列里取数据,不用自己管同步,爽!
  • CountDownLatch:这玩意儿用来做线程同步,简直不要太方便。一个线程等着其他几个线程都执行完,再继续执行,简单粗暴!
  • CyclicBarrier:这个比CountDownLatch更灵活,可以让一组线程互相等待,直到所有线程都到达一个屏障点,然后一起继续执行。
  • 线程通信的实现原理,深入了解底层机制

我用BlockingQueue实现一个简单的生产者-消费者模型。生产者线程负责生产数据,放到队列里;消费者线程负责从队列里取数据,进行处理。这样,生产者和消费者线程就可以并发执行,互不影响。代码跑起来,效率杠杠的!

后来我又试着用CountDownLatch实现一个并行计算的功能。把一个大的计算任务拆分成几个小的子任务,每个子任务交给一个线程去执行。然后用CountDownLatch等着所有子任务都执行完,再把结果汇总起来。这样,计算速度就大大提高。

这些工具类也不是万能的。用的时候还是要注意一些细节。比如,BlockingQueue的容量要设置合理,太大浪费内存,太小容易阻塞。CountDownLatch的计数器要初始化正确,不然就等着死锁!

除这些,我还研究一下ThreadLocal。这玩意儿虽然不是用来线程通信的,但它可以让每个线程都拥有自己的变量副本,避免多线程并发访问同一个变量时出现的线程安全问题。我用ThreadLocal保存一些线程私有的数据,比如数据库连接、用户会话等等,这样就不用担心线程之间互相干扰。

线程通信这玩意儿,看起来简单,实际上有很多坑。要多实践,多才能真正掌握。希望我的这些实践记录能对大家有所帮助!

线程通信的实现原理,深入了解底层机制

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