多线程（3）- 线程通信

红太狼 2021-05-03 15:53 735阅读 0赞

线程之间的通信：  
多个线程在处理同一个资源，但是处理的动作（线程的任务）却不相同。通过一定的手段使各个线程能有效的利用资源。而这种手段即—— 等待唤醒机制。

等待唤醒机制所涉及到的方法：  
wait（） :等待，将正在执行的线程释放其执行资格 和 执行权，并存储到线程池中。  
notify（）：唤醒，唤醒线程池中被wait（）的线程，一次唤醒一个，而且是任意的。  
notifyAll（）： 唤醒全部：可以将线程池中的所有wait() 线程都唤醒。  
注意：这些方法都要标记其使用的锁，即 隐式的同步监视器

eg：生产者和消费者问题  
生产者消费者问题，也称有限缓冲问题，是一个多线程同步问题的经典案例。该问题描述了共享固定大小缓冲区的两个线程——即所谓的“生产者”和“消费者”——在实际运行时会发生的问题。生产者的主要作用是生成一定量的数据放到缓冲区中，然后重复此过程。与此同时，消费者也在缓冲区消耗这些数据。该问题的关键就是要保证生产者不会在缓冲区满时加入数据，消费者也不会在缓冲区中空时消耗数据。  
要解决该问题，就必须让生产者在缓冲区满时休眠（要么干脆就放弃数据），等到下次消费者消耗缓冲区中的数据的时候，生产者才能被唤醒，开始往缓冲区添加数据。同样，也可以让消费者在缓冲区空时进入休眠，等到生产者往缓冲区添加数据之后，再唤醒消费者。

/*分别创建两个线程生产和消费*/
    class ProducerConsumerDemo { 
        public static void main(String[] args) 
        {
            Resource r = new Resource();
    
            Producer pro = new Producer(r);
            Consumer con = new Consumer(r);
    
            Thread t1 = new Thread(pro);
            Thread t2 = new Thread(pro);
            Thread t3 = new Thread(con);
            Thread t4 = new Thread(con);
    
            t1.start();
            t2.start();
            t3.start();
            t4.start();
        }
    }
    /*需要满足的是生产者与消费者之间的同步，每一个动作执行的临界区互斥。保证无论是生产还是消费，都只有一个线程在执行，所以要给生产消费过程加锁。*/
    class Resource { 
        private String name;
        private int count = 1;
        private boolean flag = false;
        public synchronized void set(String name)
        {
            while(flag)
            /*这里使用while保证让被唤醒的线程再一次判断标记，因为如果唤醒的还是生产者就会出现商品还没有被消费就继续生产*/
                try{
       this.wait();}catch(Exception e){}
            this.name = name+"--"+count++;
    
            System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"...生产者.."+this.name);
            flag = true;
            this.notifyAll();
            /*不能使用notify（），因为需要唤醒对方线程。用notify容易出现只唤醒本方线程的情况，导致程序中的所有线程都等待。*/
        }
    
        public synchronized void out()
        {
            while(!flag)
                try{wait();}catch(Exception e){}
            System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"...消费者......"+this.name);
            flag = false;
            this.notifyAll();
        }
    }
    
    class Producer implements Runnable { 
        private Resource res;
    
        Producer(Resource res)
        {
            this.res = res;
        }
        public void run()
        {
            while(true)
            {
                res.set("+商品+");
            }
        }
    }
    
    class Consumer implements Runnable { 
        private Resource res;
    
        Consumer(Resource res)
        {
            this.res = res;
        }
        public void run()
        {
            while(true)
            {
                res.out();
            }
        }
    }