重学java 42.多线程等待唤醒机制案例分析

news2024/12/23 14:05:10

Strength is built under a heavy load,I am expecting to pick up all of my loads and travel on.

—— 24.5.24

章节重点

1.会用wait和notify两个方法
2.会使用Lock锁对象
3.会利用Cal1able接口实现多线程
4.会使用线程池完成多线程

等待唤醒案例分析（线程之间的通信）

要求：

一个线程生成，一个线程消费，不能连续生产和消费 ——> 等待唤醒机制(生产者，消费者)(线程之间的通信)

方法：

void wait()：线程等待,等待的过程中线程会释放锁,需要被其他线程调用notify方法将其唤醒,重新抢锁执行
void notify()：线程唤醒,一次唤醒一个等待线程;如果有多条线程等待,则随机唤醒一条等待线程

void notifyAll()：唤醒所有等待线程

wait和notify方法需要锁对象调用,所以需要用到同步代码块中,而且必须是同一个锁对象

案例：

包子铺生产和消费的案例，一个线程生产包子，一个线程消费包子，但是不能连续生产，也不能连续消费（需要生产一个消费一个）

JavaBean

package S75ThreadWaitNotify;

public class BaoZiPu {
    // 包子的数目count
    private int count;
    // 是否有包子flag
    private boolean flag;

    public BaoZiPu() {
    }

    public BaoZiPu(int count, boolean flag) {
        this.count = count;
        this.flag = flag;
    }

    // getCount改成消费包子，直接输出包子数量count
    public void getCount() {
        System.out.println("消费了第"+count+"个包子");
    }

    // setCount改造成生产包子，count++
    public void setCount() {
        count++;
        System.out.println("生产了第"+count+"个包子");
    }

    public boolean isFlag() {
        return flag;
    }

    public void setFlag(boolean flag) {
        this.flag = flag;
    }
}

生产线程

package S76ThreadWaitNotify;

// 实现Runnable接口
public class Product implements Runnable{
    private BaoZiPu baoZiPu;

    public Product(BaoZiPu baoZiPu){
        this.baoZiPu = baoZiPu;
    }
    @Override
    public void run() {
        // 定义一个死循环
        while(true) {
            try {
                Thread.sleep(100L);
            }catch (InterruptedException e){
                throw new RuntimeException(e);
            }


            // 同步代码块
            synchronized (baoZiPu){
                // 1.判断flag是否为true，如果是true，证明有包子，生产线程等待
                if(baoZiPu.isFlag()==true){
                    try{
                        baoZiPu.wait();
                    }catch(InterruptedException e){
                        throw new RuntimeException(e);
                    }
                }

                // 2.如果flag为false，则要开始生产
                baoZiPu.setCount();
                // 3.改变flag为true
                baoZiPu.setFlag(true);
                // 4.唤醒唤醒生产线程
                baoZiPu.notify();
            }
        }
    }
}

消费线程

package S76ThreadWaitNotify;

public class Consumer implements Runnable{
    private BaoZiPu baoZiPu;

    public Consumer(BaoZiPu baoZiPu){
        this.baoZiPu = baoZiPu;
    }

    @Override
    public void run() {
        while(true) {
            try {
                Thread.sleep(100L);
            }catch (InterruptedException e){
                throw new RuntimeException(e);
            }

            // 同步代码块
            synchronized (baoZiPu){
                // 1.判断flag是否为false，如果是false，证明没有包子，消费线程等待
                if(baoZiPu.isFlag()==false){
                    // 抛出异常
                    try{
                        baoZiPu.wait();
                    }catch(InterruptedException e){
                        throw new RuntimeException(e);
                    }
                }

                // 2.如果flag为true，则要开始消费
                baoZiPu.getCount();
                // 3.改变flag为false，消费完了，没有包子了
                baoZiPu.setFlag(false);
                // 4.唤醒消费线程
                baoZiPu.notify();
            }
        }
    }
}

Test

package S75ThreadWaitNotify;

public class Demo214Test {
    public static void main(String[] args) {
        // 变成同一个对象
        BaoZiPu baoZiPu = new BaoZiPu();

        Product product = new Product(baoZiPu);
        Consumer consumer = new Consumer(baoZiPu);

        Thread thread1 = new Thread(product);
        Thread thread2 = new Thread(consumer);

        thread1.start();
        thread2.start();
    }
}

运行结果：（先生产线程进行判断，若flag为false，则wait等待，让出锁让consume消费现场先执行，若消费线程的包子数量为0，则唤醒生产线程，consume等待）