一、线程通信
首先,什么是线程通信呢?
- 当多个线程共同操作共享资源时,线程间通过某种方式互相告知自己的状态,以相互协调,避免无效的资源挣抢。
线程通信的常见模式:是生产者与消费者模型
- 生产者线程负责生成数据
- 消费者线程负责消费生产者生成的数据
- 注意:生产者生产完数据后应该让自己等待,通知其他消费者消费;消费者消费完数据之后应该让自己等待,同时通知生产者生成。
比如下面案例中,有3个厨师(生产者线程),两个顾客(消费者线程)。
接下来,我们先分析一下完成这个案例的思路
1.先确定在这个案例中,什么是共享数据?答:这里案例中桌子是共享数据,因为厨师和顾客都需要对桌子上的包子进行操作。2.再确定有那几条线程?哪个是生产者,哪个是消费者?答:厨师是生产者线程,3条生产者线程; 顾客是消费者线程,2条消费者线程3.什么时候将哪一个线程设置为什么状态生产者线程(厨师)放包子:1)先判断是否有包子2)没有包子时,厨师开始做包子, 做完之后把别人唤醒,然后让自己等待3)有包子时,不做包子了,直接唤醒别人、然后让自己等待消费者线程(顾客)吃包子:1)先判断是否有包子2)有包子时,顾客开始吃包子, 吃完之后把别人唤醒,然后让自己等待3)没有包子时,不吃包子了,直接唤醒别人、然后让自己等待
按照上面分析的思路写代码。先写桌子类,代码如下
public class Desk {private List<String> list = new ArrayList<>();// 放1个包子的方法// 厨师1 厨师2 厨师3public synchronized void put() {try {String name = Thread.currentThread().getName();// 判断是否有包子。if(list.size() == 0){list.add(name + "做的肉包子");System.out.println(name + "做了一个肉包子~~");Thread.sleep(2000);// 唤醒别人, 等待自己this.notifyAll();this.wait();}else {// 有包子了,不做了。// 唤醒别人, 等待自己this.notifyAll();this.wait();}} catch (Exception e) {e.printStackTrace();}}// 吃货1 吃货2public synchronized void get() {try {String name = Thread.currentThread().getName();if(list.size() == 1){// 有包子,吃了System.out.println(name + "吃了:" + list.get(0));list.clear();Thread.sleep(1000);this.notifyAll();this.wait();}else {// 没有包子this.notifyAll();this.wait();}} catch (Exception e) {e.printStackTrace();}}
}
只有拿锁对象调用上述方法才不会出Bug,否则一定会出问题,因为只有锁对象知道当前谁占据了它,然后谁需要等待,所以锁对象调用wait()方法就会把占据它的方法进行等待,锁对象调notify()方法就会把等待锁对象的那些方法唤醒
再写测试类,在测试类中,创建3个厨师线程对象,再创建2个顾客对象,并启动所有线程
public class ThreadTest {public static void main(String[] args) {// 需求:3个生产者线程,负责生产包子,每个线程每次只能生产1个包子放在桌子上// 2个消费者线程负责吃包子,每人每次只能从桌子上拿1个包子吃。Desk desk = new Desk();// 创建3个生产者线程(3个厨师)new Thread(() -> {while (true) {desk.put();}}, "厨师1").start();new Thread(() -> {while (true) {desk.put();}}, "厨师2").start();new Thread(() -> {while (true) {desk.put();}}, "厨师3").start();// 创建2个消费者线程(2个吃货)new Thread(() -> {while (true) {desk.get();}}, "吃货1").start();new Thread(() -> {while (true) {desk.get();}}, "吃货2").start();}
}
执行上面代码,运行结果如下:你会发现多个线程相互协调执行,避免无效的资源挣抢。
厨师1做了一个肉包子~~
吃货2吃了:厨师1做的肉包子
厨师3做了一个肉包子~~
吃货2吃了:厨师3做的肉包子
厨师1做了一个肉包子~~
吃货1吃了:厨师1做的肉包子
厨师2做了一个肉包子~~
吃货2吃了:厨师2做的肉包子
厨师3做了一个肉包子~~
吃货1吃了:厨师3做的肉包子
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