Thread多线程基础03

线程协作

线程通信

• 应用场景：生产者消费者问题
• 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
• 如果仓库中没有产品，则生产者将产品放入仓库，否则停止生产并等待，直到仓库中的产品被消费者取走为止
• 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，直到仓库中再次放入产品为止

线程通信 - 分析

这是一个线程同步问题，生产者跟消费者共享同一个资源，并且生产者和消费者之间相互依赖，互为条件

• 对于生产者，没有生产产品之前，要通知消费者等待。而生产了产品之后，有需要马上通知消费者消费
• 对于消费者，在消费之后，要通知生产者已经结束消费，需要生产新的产品以供消费
• 在生产者消费者问题中，仅有synchronized是不够的
  • synchronized可阻止并发更新同一个共享资源，实现了同步
  • synchronized不能用来实现不同线程之间的消息传递（通信）

线程通信 - 解决方法

解决方式1：管程法

package com.Thread.seniro;

//测试：生产者消费者模型 --> 利用缓冲区解决：管程法

//生产者，消费者，产品，缓冲区
public class TextPC {
    public static void main(String[] args) {
        SynContainer synContainer = new SynContainer();

        new Producer(synContainer).start();
        new Consumer(synContainer).start();
    }
}

//生产者
class Producer extends Thread {
    SynContainer container;

    public Producer(SynContainer container) {
        this.container = container;
    }

    //生产

    @Override
    public void run() {
        for (int i = 1; i < 100; i++) {
            container.push(new Production(i));
            System.out.println("生产了" + i + "个产品");
        }
    }
}

//消费者
class Consumer extends Thread {
    SynContainer container;
    public Consumer(SynContainer container){
        this.container = container;
    }

    //消费
    @Override
    public void run() {
        for (int i = 0; i < 100; i++) {
            System.out.println("消费了第 --> " + container.pop().id + "个产品");
        }
    }
}

//产品
class Production {
    public int id;

    public Production(int id) {
        this.id = id;
    }
}

//缓冲区
class SynContainer {

    //需要一个容器大小
    Production[] productions = new Production[10];
    //容器计数器
    int count = 0;

    //生产者放入产品
    public synchronized void push(Production production) {
        //如果容器满了，就需要等待消费者
        if (count == productions.length) {
            //通知消费者消费，生产者等待
            try {
                this.wait();
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }

        //如果没有满，我们就需要丢入产品
        productions[count] = production;
        count++;

        //可以通知消费者消费了
        this.notifyAll();
    }

    //消费者消费产品
    public synchronized Production pop() {
        //判断能否消费
        if (count == 0) {
            //等待生产者生产，消费者等待
            try {
                this.wait();
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }

        //如果可以消费
        count--;
        Production production = productions[count];

        //吃完了，通知消费者消费
        this.notifyAll();
        return production;
    }
}

解决方式2：信号灯法

package com.Thread.seniro;

//测试生产者消费者问题2：信号灯法，通过标志位解决
public class TextPC02 {
    public static void main(String[] args) {
        TV tv = new TV();
        new Player(tv).start();
        new Watcher(tv).start();
    }
}

//生产者 --> 演员
class Player extends Thread{
    TV tv;
    public Player(TV tv){
        this.tv = tv;
    }

    @Override
    public void run() {
        for (int i = 0; i < 20; i++) {
            if (i % 2 == 0) {
                this.tv.play("极限挑战这就是命！");
            }else {
                this.tv.play("关注加多宝凉茶王老吉");
            }
        }
    }
}

//消费者 --> 观众
class Watcher extends Thread{
    TV tv;
    public Watcher(TV tv) {
        this.tv = tv;
    }

    @Override
    public void run() {
        for (int i = 0; i < 20; i++) {
            tv.watch();
        }
    }
}

//产品 --> 节目
class TV {

    //演员表演，观众等待 T
    //观众观看，演员等待 F
    String voice; //表演的节目
    boolean flag = true;

    //表演
    public synchronized void play(String voice) {
        if (!flag){
            try {
                this.wait();
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }

        System.out.println("演员表演了" + voice);

        //通知观众观看
        this.notify();  //通知唤醒
        this.voice = voice;
        this.flag = !this.flag;
    }

    //观看
    public synchronized void watch(){
        if (flag) {
            try {
                this.wait();
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
        System.out.println("观看了" + voice);
        //通知演员表演
        this.notify();
        this.flag = !this.flag;
    }

}

线程池

• JDK 5.0提供了使用线程池的相关API：ExecutorService 和 Executors
• ExecutorSercice：真正的线程池接口。常见子类ThreadPoolExecutor
• Executors：工具类、线程池的工厂类，用于创建并返回不同类型的线程池

package com.Thread.seniro;


import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;

//测试线程池
public class TextPool {
    public static void main(String[] args) {
        //1.创建服务，创建线程池
        //newFixedThreadPool    参数为线程池大小
        ExecutorService services = Executors.newFixedThreadPool(10);

        //执行
        services.execute(new MyThread());
        services.execute(new MyThread());
        services.execute(new MyThread());
        services.execute(new MyThread());

        //2. 关闭链接
        services.shutdown();

    }
}

class MyThread implements Runnable {

    @Override
    public void run() {
            System.out.println(Thread.currentThread().getName());
    }
}