线程间通信与变量修改感知:几种常用方法

news2024/9/22 1:13:50

线程间通信与变量修改感知:几种常用方法

    • 1. 使用`volatile`关键字
    • 2. 使用`synchronized`关键字
    • 3. 使用`wait/notify/notifyAll`机制
    • 4. 使用轮询(`Polling`)


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在Java多线程编程中,线程间的通信和同步是确保数据一致性和程序稳定性的关键。当线程A修改了某个共享变量,线程B如何感知这一变化并据此执行相应的操作。

以下介绍几种常用的方法来实现这一目的。

1. 使用volatile关键字

volatile关键字用于修饰变量,确保变量对所有线程的可见性。当一个变量被声明为volatile时,任何线程对该变量的修改都会立即对其他线程可见。

优点

  • 简单易用,无需额外的同步代码。
  • 保证了变量的可见性。

缺点

  • 不保证原子性,即复合操作(如i++)仍需要其他同步机制。
  • 频繁读写volatile变量可能导致性能问题。

2. 使用synchronized关键字

synchronized可以修饰方法或代码块,确保在同一时刻只有一个线程能够执行该段代码。这提供了可见性和原子性的保证。

优点

  • 提供了可见性和原子性的保证。
  • 适用于复杂的同步需求。

缺点

  • 可能导致死锁。
  • 过度使用会降低性能。

3. 使用wait/notify/notifyAll机制

wait/notify/notifyAll是Java中用于线程间通信的底层机制。线程A可以在条件不满足时调用对象的wait()方法进入等待状态,线程B修改共享变量并调用notify()notifyAll()来唤醒等待的线程。

优点

  • 提供了灵活的线程间通信方式。
  • 可以精确地控制线程唤醒的时机。

缺点

  • 需要在同步块(或方法)内调用。
  • 使用不当容易出错。

4. 使用轮询(Polling

轮询是一种简单但低效的同步方式。线程B不断检查共享变量的值,直到发现线程A修改了该变量。这种方式会消耗大量的CPU资源。

优点

  • 编程简单,不需要复杂的同步代码。

缺点

  • 资源消耗大,可能导致性能问题。
  • 不适合实时性要求高的场景。

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