黑马程序员-day12-多线程(线程间通信)

最新推荐文章于 2022-03-19 23:41:36 发布

hxmlx1314

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分类专栏： Java基础(总结)

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线程间通信
其实就是多个线程在操作同一个资源，但是操作的动作不同。

线程间通信实例图

实例代码：

/*
 * 需求：假设有一个数据库可以存放name和sex，一边在存数据，一边在取数据
 */
class Resources{
	String name;
	String sex;
}

//存数据
class Input implements Runnable{
	Resources r;
	int a=0;
	Input(Resources r){
		this.r = r;
	}
	public void run(){
		while(!flag){
			synchronized (r) {
				if(a == 0){
					r.name = "张三";
					r.sex = "男";
				}else{
					r.name = "lihong";
					r.sex = "woman";
				}
				a = (a+1)%2;
			}
			
		}
	}
}

//取数据
class Output implements Runnable{
	Resources r;
	Output(Resources r){
		this.r = r;
	} 
	public void run(){
		while(true){
			synchronized (r) {
				System.out.println("姓名："+r.name + "，性别：" + r.sex);
			}
		}
	}
}

public class InputOutputDemo {
	public static void main(String[] args) {
		Resources r = new Resources();
		new Thread(new Input(r)).start();
		new Thread(new Output(r)).start();
	}

}

等待唤醒机制

/*
 * 需求：假设有一个数据库可以存放name和sex，一边在存数据，一边在取数据
 */
class Resources{
	String name;
	String sex;
	private  boolean flag = false;
	
	public synchronized void set(String name, String sex){
		if(flag){
			try {
				this.wait();
			} catch (InterruptedException e) {
				e.getMessage();
			}
		}
		
		this.name = name;
		this.sex = sex;
		flag = true;
		this.notify();
	}
	
	public synchronized void get(){
		if(!flag){
			try {
				this.wait();
			} catch (InterruptedException e) {
				e.getMessage();
			}
		}
		System.out.println("姓名："+ name + "，性别：" + sex);
		flag = false;
		this.notify();
	}
}

//存数据
class Input implements Runnable{
	int a=0;
	Resources r;
	Input(Resources r){
		this.r = r;
	}
	public void run(){
		while(true){
			if(a == 0){
				r.set("张三", "男");
			}else{
				r.set("lihong", "woman");
			}
			a = (a+1)%2;
		}
	}
}

//取数据
class Output implements Runnable{
	Resources r;
	Output(Resources r){
		this.r = r;
	}
	public void run(){
		while(true){
			r.get();
		}
	}
}

public class InputOutputDemo2 {
	public static void main(String[] args) {
		Resources r = new Resources();
		new Thread(new Input(r)).start();
		new Thread(new Output(r)).start();
	}
}

思考：
1.wait(),notify(),notifyAll()都使用在同步中?
因为要对持有监视器(锁)的线程操作。所以要使用在同步中，因为只有同步才具有锁。
2.wait(),notify(),notifyAll(),用来操作线程为什么定义在了Object类中？
(1)这些方法存在与同步中。
(2)使用这些方法时必须要标识所属的同步的锁。只有同一个锁上的被等待线程，可以被同一个锁上notify唤醒。也就是说，等待和唤醒必须是同一个锁。
(3)锁可以是任意对象，所以任意对象调用的方法一定定义Object类中。
3.wait(),sleep()有什么区别？
wait():释放cpu执行权，释放锁。
sleep():释放cpu执行权，不释放锁。

生产者消费者实例-对于多个生产者和消费者

/*
 * 生产者消费者实例
 */
class Resources{
	private String name;
	private int count = 0;
	private boolean flag = false;
	
	//生产
	public synchronized void set(String name){
		while(flag){
			try {
				this.wait();
			} catch (InterruptedException e) {
			}
		}
		this.name = name;
		System.out.println("生产者生产了一个" + name+ ".....,编号：" + (++count));
		flag = true;
		this.notifyAll();
	}
	//消费
	public synchronized void get(){
		while(!flag){
			try {
				this.wait();
			} catch (InterruptedException e) {
			}
		}
		System.out.println("消费者吃了一个" + name+ ",编号：" + ++count);
		flag = false;
		this.notifyAll();
	}
}

//生产者
class Producer implements Runnable{
	Resources r;
	Producer(Resources r){
		this.r = r;
	}
	public void run(){
		while(true){
			r.set("蛋糕");
		}
	}
}

//消费者
class Consumer implements Runnable{
	Resources r;
	Consumer(Resources r){
		this.r = r;
	}
	public void run(){
		while(true){
			r.get();
		}
	}
}

public class ProducerConsumerDemo {
	public static void main(String[] args) {
		//资源
		Resources r = new Resources();
		
		//创建两个生产者，并创建两个线程
		new Thread(new Producer(r)).start();
		new Thread(new Producer(r)).start();
		//创建两个消费者，并创建两个线程
		new Thread(new Consumer(r)).start();
		new Thread(new Consumer(r)).start();
	}
}

出现问题的解决方法：
1.定义while判断标记
2.把notify改成notifyAll

思考：
1.为什么要定义while判断标记。
原因：让被唤醒的线程再一次判断标记。
2.为什么定义notifyAll，
因为需要唤醒对方线程。因为只用notify，容易出现只唤醒本方线程的情况。导致程序中的所有线程都等待。
3.只唤醒对方线程，该什么做呢？
JDK1.5中，提供了多线程升级解决方案Lock操作，通过创建多个condition对象，可以只唤醒对方线程

JDK1.5中提供了多线程升级解决方案
该升级解决方案，将同步synchrozed 替换成显示 Lock 操作
将Object 中的 wait ,notify,notifyAll,替换成了condition 对象。
该对象可以Lock锁，进行获取。通过创建多个condition对象，可以唤醒指定线程。

生产者消费者实例(只唤醒对方线程)

import java.util.concurrent.locks.Condition;
import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock;
/*
 * 生产者消费者实例(只唤醒对方线程)
 */
class Resources{
	private String name;
	private int count = 0;
	private boolean flag = false;
	ReentrantLock lock = new ReentrantLock();
	Condition condition_pro = lock.newCondition();
	Condition condition_con = lock.newCondition();
	 
	//生产
	public void set(String name) throws InterruptedException{
		//获取锁
		lock.lock();
		
		try {
			while(flag){
				condition_pro.await();
			}
			this.name = name;
			System.out.println("生产者生产了一个" + name+ ".....,编号：" + (++count));
			flag = true;
			//唤醒消费者线程
			condition_con.signal();
		} finally{
			//释放锁
			lock.unlock();
		}	
	}
	
	//消费
	public synchronized void get()throws InterruptedException{
		//获取锁
		lock.lock();
		
		try {
			while(!flag){
				condition_con.await();
			}
			System.out.println("消费者吃了一个" + name+ ",编号：" + (++count));
			flag = false;
			//唤醒生产者线程
			condition_pro.signal();
		} finally{
			//释放锁
			lock.unlock();
		}	
	}
}

//生产者
class Producer implements Runnable{
	Resources r;
	Producer(Resources r){
		this.r = r;
	}
	public void run(){
		while(true){
			try {
				r.set("蛋糕");
			} catch (InterruptedException e) {
				// TODO: handle exception
			}
		}
	}
}

//消费者
class Consumer implements Runnable{
	Resources r;
	Consumer(Resources r){
		this.r = r;
	}
	public void run(){
		while(true){
			try {
				r.get();
			} catch (InterruptedException e) {
				// TODO: handle exception
			}
		}
	}
}

public class ProducerConsumerDemo2 {
	public static void main(String[] args) {
		//资源
		Resources r = new Resources();
		
		//创建两个生产者，并创建两个线程
		new Thread(new Producer(r)).start();
		new Thread(new Producer(r)).start();
		//创建两个消费者，并创建两个线程
		new Thread(new Consumer(r)).start();
		new Thread(new Consumer(r)).start();
	}
}

停止线程
思考
如何停止线程？
stop方法已经过时。要停止线程只有一种，run方法结束。

run方法结束条件：
定义循环结束标记，因为线程运行代码一般都是循环，只要控制了循环即可。
特殊情况
当线程处于冻结状态，就不会读取到标记，那么线程就不会结束。这时可以使用interrupt（中断）方法。该方法是结束线程的冻结状态，使线程回到运行状态中来。

停止线程实例：

/*
 * 停止线程实例
 */
class StopThread implements Runnable{
	private boolean flag = true;
	public int court = 0;
	public synchronized void run() {
		while(flag){
			try {
				wait();
			} catch (InterruptedException e) {
				System.out.println(Thread.currentThread().getName()+":Exception");
			}
			System.out.println(Thread.currentThread().getName()+":" + (++court));
		}
	}
	
	public void changeFlag()
	{
		flag = false;
	}
}

public class StopThreadDemo {
	public static void main(String[] args) {
		int num = 0;
		StopThread st = new StopThread();
		//创建两个线程
		Thread t1 = new Thread(st);
		Thread t2 = new Thread(st);
		//启动线程
		t1.start();
		t2.start();
		
		while(true){
			if(num++ == 60)
			{
				st.changeFlag();
				t1.interrupt();
				t2.interrupt();
				break;
			}
			System.out.println(Thread.currentThread().getName()+":"+num);
		}
		System.out.println("over");
	}
}

线程类的其他方法
setDaemon(true)方法
1.守护线程(后台线程)，线程对象.setDaemon(true)，将该线程标记为守护线程或后台线程。
2.当正在运行的线程都是守护线程时，Java虚拟机退出，程序结束。
注意：
1.该方法必须在启动线程前调用。
2.一个线程被标示为守护线程，并不是他不运行了，他跟其他线程一样运行。只是当前台线程执行完后，这些线程就会跟着结束。

join方法
1.定义：等待该线程终止。
当A线程执行到了B线程的.join()方法时，A就会等待。等B线程都执行完，A才会执行。
2.作用：
join可以用来临时加入线程执行。

setPriority方法
定义：设置线程的优先级。优先级范围1-10，默认为5.

yield方法
定义：暂停当前正在执行的线程对象，并执行其他线程。
注意：这个执行其他线程包括被暂停的线程，也就是说被暂停的线程还是有可能会被再次执行到，并不是说一定会执行其他线程而该线程在下一次就不会执行。