线程通信
这是一个线程同步问题,生产者和消费者共享同一个资源,并且生产者和消费者之间相互依赖,互为条件。
1、对于生产者,没有生产产品之前,要通知等待消费者,而生产了产品之后又需要马上通知消费者消费。
2、对于消费者,在消费之后,要通知生产者已经结束消费,需要生产新的产品以供消费。
3、在生产者和消费者问题中,仅有synchronized是不够的
synchronized可阻止并发更新同一个共享资源,实现了同步。
synchronized不能用来实现不同线程之间的消息传递(通信)。
一、Java提供了几个方法解决线程通信的问题
1、wait():表示线程一直等待,直到其他线程通知,与sleep不同,它会释放锁。
2、wait(long timeout):指定等待的毫秒数。
3、notify():唤醒一个处于等待状态的线程。
4、notifyAll():唤醒同一个对象上所有调用wait()方法的线程,优先级别高的线程优先调度。
注意:以上方法都是Object类的方法,都只能在同步方法或者同步代码块中使用,否则会抛出异常lllegalMonitorStateException
二、解决方式1——管程法
直接上代码:
package advanced;
//测试:生产者消费者模型-->利用缓冲区解决:管程法
//需要的对象:生产者、消费者、产品、缓冲区
public class TestPC {
public static void main(String[] args) {
SynContainer synContainer = new SynContainer();
new Producer(synContainer).start();
new Consumer(synContainer).start();
}
}
//生产者
class Producer extends Thread{
SynContainer synContainer;
public Producer(SynContainer synContainer){
this.synContainer = synContainer;
}
//生产
@Override
public void run() {
for (int i = 0; i < 10; i++) {
synContainer.push(new Chicken(i));
System.out.println("生产了编号为"+i+"的鸡");
}
}
}
//消费者
class Consumer extends Thread{
SynContainer synContainer;
public Consumer(SynContainer synContainer){
this.synContainer = synContainer;
}
//消费
@Override
public void run() {
for (int i = 0; i < 10; i++) {
System.out.println("消费了--》第"+synContainer.pop().id+"只鸡");
}
}
}
//产品
class Chicken{
int id;//产品编号
public Chicken(int id) {
this.id = id;
}
}
//缓冲区
class SynContainer{
//需要一个容器大小
Chicken[] chickens = new Chicken[10];
//容器计数器
int count = 0;
//生产者放入产品
public synchronized void push(Chicken chicken){
//如果容器满了,就需要等待消费者
if (count==chickens.length){
//通知消费者消费,生产者等待
try {
this.wait();
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
//如果没有满,我们就需要丢入产品
chickens[count] = chicken;
count++;
//可以通知消费者消费
this.notifyAll();
}
//消费者消费产品
public synchronized Chicken pop(){
//判断能否消费
if (count==0){
//等待生产者生产,消费者等待
try {
this.wait();
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
//如果可以消费
count--;
Chicken chicken = chickens[count];
//消费完了通知生产者生产
this.notifyAll();
return chicken;
}
}
运行截图:
三、解决方式2——信号灯法
上代码:
package advanced;
//测试生产者消费者问题二,信号灯法,通过标志位解决
public class TestPC2 {
public static void main(String[] args) {
TV tv = new TV();
new Player(tv).start();
new Watcher(tv).start();
}
}
//生产者:演员
class Player extends Thread{
TV tv;
public Player(TV tv){
this.tv = tv;
}
@Override
public void run() {
for (int i = 0; i < 20; i++) {
if (i%2==0){
this.tv.play("快乐大本营播放中");
}else {
this.tv.play("播放广告中");
}
}
}
}
//消费者:观众
class Watcher extends Thread{
TV tv;
public Watcher(TV tv){
this.tv = tv;
}
@Override
public void run() {
for (int i = 0; i < 20; i++) {
tv.watch();
}
}
}
//产品:节目
class TV {
//演员表演,观众等待 T
//观众观看,演员等待 F
String voice;//表演的节目
boolean flag = true;
//表演
public synchronized void play(String voice){
if (!flag){
try {
this.wait();
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
System.out.println("演员表演了:"+voice);
//通知观众观看
this.notifyAll();
this.voice = voice;
this.flag = !this.flag;
}
//观看
public synchronized void watch(){
if (flag){
try {
this.wait();
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
System.out.println("观众观看了:"+voice);
//观看完通知演员表演
this.notifyAll();
this.flag = !flag;
}
}
运行截图:
Q.E.D.