Java线程通信-生产者消费者问题
线程通信示例——生产者消费者问题
这类问题描述了一种情况,假设仓库中只能存放一件产品,生产者将生产出来的产品放入仓库,消费者将仓库中的产品取走消费.假设仓库中没有产品,则生产者可以将 产品放入仓库,有产品,则停止生产并等待,直到仓库中的产品被消费这取走为止. 如果仓库中放油产品,则消费者可以将产品取走消费,否则停止消费并等待,直到 仓库中再次放入产品为止. 显然,这是一个同步问题,生产者和消费这共享同一资源, 并且生产者和消费这之间彼此依赖,互为条件向前推进.Java提供了3个方法解决了线程间的通信问题,分别是wait() notify() 和 notifyAll()
* (1)调用wait()方法: 使调用该方法的线程释放共享资源的锁,然后从运行状态退出, 进入等待队列,直到被再次唤醒
* (2)调用notify()方法: 唤醒等待队列中第一个等待同一共享资源的线程,并使该线程退出等待,进入就绪状态
* (3)调用notifyAll()方法: 使所有正在等待队列中同一共享资源的线程从等待状态退出,此时优先级最高的那个线程最先执行
/* wait()方法使调用该方法的线程释放共享资源的锁,然后从运行状态退出, 进入等待队列,直到被再次唤醒 */
1 package com.iotek.productconsumerdemo;2
3 import java.util.LinkedList;
4
5 public class ProductorConsumerDemo {
6
7 /**
8 * 线程通信-wait() notify() notifyAll()
9 * 在现实应用中,很多时候需要让那个多个线程按照i定的次序来访问共享资源,例如经典的生产者消费者问题:
10 * 这类问题描述了这样一种情况,假设仓库中只能存放一件产品,生产者将生产出来的产品放入仓库,消费者
11 * 将仓库中的产品取走消费,如果仓库中没有产品,在生产者可以将产品放入仓库,否则停止生产并等待,直到
12 * 仓库中的产品被消费这取完为止,如果仓库中放有产品,则消费者可以将产品取走消费,否则停止消费并等待,
13 * 直到仓库中再次放入产品为止
14 * @param args
15 *
16 */
17 public static void main(String[] args) {
18 Basket basket = new Basket();
19 Productor productor = new Productor(basket);//创建生产者对象
20 Consumer consumer = new Consumer(basket);//创建消费者对象
21 productor.start(); //生产者启动生产
22 consumer.start(); //消费者开始消费
23 }
24
25 }
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27 class Consumer extends Thread {
28 private Basket basket = null;
29
30 public Consumer(Basket basket) {
31 this.basket = basket;
32 }
33 @Override
34 public void run() {
35 basket.popApple(); //消费者从篮子里取苹果
36 }
37 }
38
39 class Productor extends Thread {
40 private Basket basket = null;
41
42 public Productor(Basket basket) {
43 this.basket = basket;
44 }
45
46 @Override
47 public void run() {
48 basket.pushApple(); // 生产者向篮子里放苹果
49 }
50 }
51
52 // 篮子类,用来存放苹果(需要一个容器来存放,频繁存取,用LinkedList),或者取苹果
53 class Basket {
54 private LinkedList<Apple> basket = new LinkedList<Apple>();
55
56 // 放四轮苹果
57 public synchronized void pushApple() {
58 // synchronized 加锁,放苹果的时候不能取苹果
59 for (int i = 0; i < 20; i++) {
60 Apple apple = new Apple(i);
61 push(apple);
62 }
63 }
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65 // 取4轮苹果
66 public synchronized void popApple() {
67 for (int i = 0; i < 20; i++) {
68 pop();
69 }
70 }
71
72 // 向篮子里面放苹果 这个方法不对外使用,因此设置为private私有的
73 /* public */private void push(Apple apple) {
74 // 如果篮子里已经有5个苹果了,就等待并通知消费者来消费
75 if (basket.size() == 5) {
76 try {
77 wait();// 等待,并释放当前对象的锁
78 /* 注意!!!调用wait()方法进入等待的线程,必须要通过其他线程调用notify()或notifyAll()方法来唤醒 */
79 } catch (InterruptedException e) {
80 e.printStackTrace();
81 }
82 }
83 // 如果没满5个苹果,那么就继续放苹果
84 try {
85 Thread.sleep(500);// 每隔500ms放一个苹果
86 // sleep()使当前线程每隔设定的休眠时间后,就自动启动线程
87 } catch (InterruptedException e) {
88 e.printStackTrace();
89 }
90 basket.addFirst(apple);// 存放苹果
91 System.out.println("存放:" + apple.toString());
92 notify();// 通知消费者来消费
93 }
94
95 // 从篮子中取苹果
96 /* public */private void pop() {
97 // 当篮子中苹果数为0 的时候就等待并通知生产者来生产
98 if (basket.size() == 0) {
99 try {
100 wait();
101 } catch (InterruptedException e) {
102 e.printStackTrace();
103 }
104 }
105 // 如果篮子中苹果不为0,那么就消费,每隔一定间隔,消费一个苹果
106 try {
107 Thread.sleep(500);
108 } catch (InterruptedException e) {
109 e.printStackTrace();
110 }
111 Apple apple = basket.removeFirst();// 取出一个苹果
112 System.out.println("吃掉:" + apple.toString());
113 notify(); // 通知生产者来生产:notify()方法唤醒等待队列中第一个等待同一共享资源的线程,并使该线程进入就绪状态
114
115 }
116 }
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118 // 苹果类
119 class Apple {
120 private int id;
121
122 public Apple(int id) {
123 this.id = id;
124 }
125
126 @Override
127 public String toString() {
128 return "苹果:" + (id + 1);
129 }
130 }
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