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java线程间通信??等待唤醒机制

发布时间:

线程间通信:多个线程在处理同一资源,但是任务却不同

等待唤醒机制:


涉及方法:?


? ? 1、wait():让线程处于冻结状态,被wait的线程会存储到线程池中

? ?



? ? 2、notify():唤醒线程池中任一线程(随机)


? ? 3、nitifyAll():唤醒线程池中所有线程


这些方法必须定义在同步中,因为这些方法是用于操作线程状态的方法,必须要明确操作的是哪个锁上的线程


这些方法都定义在Object类中,因为这些方法都是监视器的方法,监视器其实就是锁,锁可以是任意的对象,任意的对象调用的方式一定定义在Object类中


等待唤醒机制的示例:


未用等待唤醒:



//资源
class Resource
{
String name;
String sex;
}


//输入
class Input implements Runnable
{
Resource r ;
// Object obj = new Object();
Input(Resource r)
{
this.r = r;
}
public void run()
{
int x = 0;
while(true)
{
synchronized(r)
{
if(x==0)
{
r.name = "mike";
r.sex = "nan";
}
else
{
r.name = "丽丽";
r.sex = "女女女女女女";
}
}
x = (x+1)%2;

}
}
}
//输出
class Output implements Runnable
{

Resource r;
// Object obj = new Object();
Output(Resource r)
{
this.r = r;
}

public void run()
{
while(true)
{
synchronized(r)
{
System.out.println(r.name+"....."+r.sex);
}
}
}
}



class ResourceDemo
{
public static void main(String[] args)
{
//创建资源。
Resource r = new Resource();
//创建任务。
Input in = new Input(r);
Output out = new Output(r);
//创建线程,执行路径。
Thread t1 = new Thread(in);
Thread t2 = new Thread(out);
//开启线程
t1.start();
t2.start();
}
}

此时出现的问题是线程0抢到执行权修改属性后(或者线程1抢到执行权输出后)线程0(或者线程1)可能又得到了执行权,从而会重复修改属性(或者重复输出),此时就要用到等待唤醒机制:


class Resource
{
private String name;
private String sex;
private boolean flag = false;

public synchronized void set(String name,String sex)
{
if(flag)
try{this.wait();}catch(InterruptedException e){}
this.name = name;
this.sex = sex;
flag = true;
this.notify();
}

public synchronized void out()
{
if(!flag)
try{this.wait();}catch(InterruptedException e){}
System.out.println(name+"...+...."+sex);
flag = false;
notify();
}
}


//输入
class Input implements Runnable
{
Resource r ;
// Object obj = new Object();
Input(Resource r)
{
this.r = r;
}
public void run()
{
int x = 0;
while(true)
{
if(x==0)
{
r.set("mike","nan");
}
else
{
r.set("丽丽","女女女女女女");
}
x = (x+1)%2;
}
}
}
//输出
class Output implements Runnable
{

Resource r;
// Object obj = new Object();
Output(Resource r)
{
this.r = r;
}

public void run()
{
while(true)
{
r.out();
}
}
}



class ResourceDemo3
{
public static void main(String[] args)
{
//创建资源。
Resource r = new Resource();
//创建任务。
Input in = new Input(r);
Output out = new Output(r);
//创建线程,执行路径。
Thread t1 = new Thread(in);
Thread t2 = new Thread(out);
//开启线程
t1.start();
t2.start();
}
}
此为
单生产者单消费者示例。





多生产者多消费者问题






class Resource
{
private String name;
private int count = 1;
private boolean flag = false;
public synchronized void set(String name)//
{
while(flag)
try{this.wait();}catch(InterruptedException e){}// t1 t0

this.name = name + count;//
count++;//2 3 4
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"...生产者..."+this.name);
flag = true;
notifyAll();
}

public synchronized void out()// t3
{
while(!flag)
try{this.wait();}catch(InterruptedException e){} //t2 t3
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"...消费者........"+this.name);
flag = false;
notifyAll();
}
}

class Producer implements Runnable
{
private Resource r;
Producer(Resource r)
{
this.r = r;
}
public void run()
{
while(true)
{
r.set("烤鸭");
}
}
}

class Consumer implements Runnable
{
private Resource r;
Consumer(Resource r)
{
this.r = r;
}
public void run()
{
while(true)
{
r.out();
}
}
}



class ProducerConsumerDemo
{
public static void main(String[] args)
{
Resource r = new Resource();
Producer pro = new Producer(r);
Consumer con = new Consumer(r);

Thread t0 = new Thread(pro);
Thread t1 = new Thread(pro);
Thread t2 = new Thread(con);
Thread t3 = new Thread(con);
t0.start();
t1.start();
t2.start();
t3.start();

}
}

注意:这里的While(flag)不能用if,if判断标记只有一次,会导致不该运行的线程运行,出现数据错误的情况。


while解决了线程获取执行权后是否要运行。






notify:只唤醒了一个线程,如果本方唤醒了本方,没有意义。而且while判断标记+notify会导致死锁。


notifyAll:解决了本方线程一定会唤醒对方线程的问题


不过这样会降低效率,JDK1.5版本将同步和锁封装成了对象,用Lock接口代替了同步代码块和同步函数,更加灵活,可以一个锁加多个监视器






lock():获取锁。
unlock():释放锁,通常需要定义finally代码块中。
Condition接口:出现替代了Object中的wait notify notifyAll方法。
将这些监视器方法单独进行了封装,变成Condition监视器对象。


可以任意锁进行组合。
await();? ? ????(wait())
signal();? ?????(notify())
signalAll();????(notifyAll())







这样上面代码就可以优化:



class Resource
{
private String name;
private int count = 1;
private boolean flag = false;

// 创建一个锁对象。
Lock lock = new ReentrantLock();

//通过已有的锁获取该锁上的监视器对象。
// Condition con = lock.newCondition();

//通过已有的锁获取两组监视器,一组监视生产者,一组监视消费者。
Condition producer_con = lock.newCondition();
Condition consumer_con = lock.newCondition();


public void set(String name)// t0 t1
{
lock.lock();
try
{
while(flag)
// try{lock.wait();}catch(InterruptedException e){}// t1 t0
try{producer_con.await();}catch(InterruptedException e){}// t1 t0

this.name = name + count;//烤鸭1 烤鸭2 烤鸭3
count++;//2 3 4
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"...生产者5.0..."+this.name);
flag = true;
// notifyAll();
// con.signalAll();
consumer_con.signal();
}
finally
{
lock.unlock();
}

}

public void out()// t2 t3
{
lock.lock();
try
{
while(!flag)
// try{this.wait();}catch(InterruptedException e){} //t2 t3
try{cousumer_con.await();}catch(InterruptedException e){} //t2 t3
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"...消费者.5.0......."+this.name);
flag = false;
// notifyAll();
// con.signalAll();
producer_con.signal();
}
finally
{
lock.unlock();
}

}
}

class Producer implements Runnable
{
private Resource r;
Producer(Resource r)
{
this.r = r;
}
public void run()
{
while(true)
{
r.set("烤鸭");
}
}
}

class Consumer implements Runnable
{
private Resource r;
Consumer(Resource r)
{
this.r = r;
}
public void run()
{
while(true)
{
r.out();
}
}
}



class ProducerConsumerDemo2
{
public static void main(String[] args)
{
Resource r = new Resource();
Producer pro = new Producer(r);
Consumer con = new Consumer(r);

Thread t0 = new Thread(pro);
Thread t1 = new Thread(pro);
Thread t2 = new Thread(con);
Thread t3 = new Thread(con);
t0.start();
t1.start();
t2.start();
t3.start();

}
}






















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