线程学习二（线程同步机制和线程通信）

线程安全问题存在的原因

当一个线程在操作共享资源的时候，未执行完毕的情况下，另一个线程也参与进来，进行共享资源的操作，此时就有可能出现线程安全问题。

如何解决线程安全问题

当一个线程在操作共享资源的时候，其他线程必须等待，只有当该线程执行完对共享资源的操作之后，其他线程才有机会操作共享资源。

为了解决线程安全问题，可以使用线程的同步机制

方式一：同步代码块

　　synchronized(同步监视器){

　　　　// 需要被同步的代码（操作共享数据的代码）

　　}

　　共享数据：多个线程共同操作的同一份数据（变量）

　　同步监视器：用一个对象来充当，此对象必须在所有线程中只有一份。只有线程获取了这个监视器，才能执行同步代码块

　　要求所有的线程必须共有一把锁
 　　在实现的方式中，如果实现同步，可以使用this关键字来充当锁。

方式二：同步方法

　　将操作共享数据的方法声明为synchronized，此方法为同步方法
　　能够保证当其中一个线程执行方法时，而其他线程在外等待直到线程执行到此方法

线程通信

关键方法:

　　wait()：方法使当前线程进入阻塞状态

　　notify()：唤醒优先级最高的线程

　　notifyAll()：唤醒所有线程

案例：

问题：

生产者(Productor)将产品交给店员(Clerk)，而消费者(Customer)从店员处取走产品，店员一次只能持有固定数量的产品(比如:20），如果生产者试图生产更多的产品，店员会叫生产者停一下，如果店中有空位放产品了再通知生产者继续生产；如果店中没有产品了，店员会告诉消费者等一下，如果店中有产品了再通知消费者来取走产品。

这里可能出现两个问题：

生产者比消费者快时，消费者会漏掉一些数据没有取到。

消费者比生产者快时，消费者会取相同的数据。

 

class Clerk{

int product=20;

 

// 生产产品

public synchronized void addProduct(){

if (product>=20) {

try {

wait();

} catch (InterruptedException e) {

e.printStackTrace();

}

}else{

product++;

System.out.println(Thread.currentThread().getName()+":"+"生产了第"+product+"个产品");

notifyAll();

}

}

// 消费产品

public synchronized void consumeProduct(){

if (product<=0) {

try {

wait();

} catch (InterruptedException e) {

e.printStackTrace();

}

}else {

System.out.println(Thread.currentThread().getName()+":"+"消费了第"+product+"个产品");

product--;

notifyAll();

}

}

 

}

 

// 生产者

class Producer implements Runnable{

Clerk clerk;

 

public Producer(Clerk clerk) {

this.clerk = clerk;

}

 

@Override

public void run() {

 

System.out.println("生产者开始生产产品");

while (true) {

 

try {

Thread.currentThread().sleep(10);

} catch (InterruptedException e) {

e.printStackTrace();

}

// 调用生产的方法

clerk.addProduct();;

}

 

}

}

 

// 消费者

class Consumer implements Runnable{

Clerk clerk;

 

public Consumer(Clerk clerk) {

super();

this.clerk = clerk;

}

 

@Override

public void run() {

 

System.out.println("消费者消费产品");

while (true) {

try {

Thread.currentThread().sleep(10);

} catch (InterruptedException e) {

e.printStackTrace();

}

// 调用消费的方法

clerk.consumeProduct();

}

 

}

 

}

 

public class TestProductor {

public static void main(String[] args) {

// 创建一个店员的对象

Clerk clerk = new Clerk();

 

// 模拟生产者和消费者

Producer p1 = new Producer(clerk);

Consumer c1 = new Consumer(clerk);

 

// 创建生产者线程

Thread t1 = new Thread(p1);

Thread t3 = new Thread(p1);

// 创建消费者的线程

Thread t2 = new Thread(c1);

 

// 设置名称

t1.setName("生产者1");

t2.setName("消费者1");

t3.setName("生产者2");

 

// 启动线程

t1.start();

t2.start();

t3.start();

 

}

}