多线程—03—线程间通信、生产者消费者

于 2013-04-26 18:10:58 发布
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本文详细介绍了并发编程中的线程间通信机制，包括使用synchronized关键字、wait、notify等方法实现同步与异步操作，以及通过Condition对象优化代码。同时，文中还通过生产者与消费者模型和JDK 1.5版本提供的Lock操作进一步阐述了线程间通信的实践应用。

摘要生成于 C知道 ，由 DeepSeek-R1 满血版支持， 前往体验 >

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/*
线程间通讯：
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。
*/
class Res
{
	String name;
	String sex;
	boolean flag = false;
}
class Input implements Runnable
{
	private Res r;
	Input(Res r)
	{
		this.r = r;	
	}
	public void run()
	{
		int x = 0;
		while(true)
		{
			synchronized(r)
			{
				if(r.flag)
					try{r.wait();}catch(Exception e){}
				if(x == 0)
				{
					r.name = "mike";
					r.sex = "man";
				}
				else
				{
					r.name = "丽丽";
					r.sex = "女";
				}
				x=(x+1)%2;
				r.flag = true;
				r.notify();
			}
			
		}
	}
}
class Output implements Runnable
{
	private Res r;
	Output(Res r)
	{
		this.r = r;	
	}
	public void run()
	{
		while(true)
		{
			synchronized(r)
			{
				if(!r.flag)
				try{r.wait();} catch(Exception e){}
				System.out.println(r.name+"..."+r.sex);	
				r.flag = false;
				r.notify();
			}	
		}
	}
}
class InputOutput 
{
	public static void main(String[] args)
	{
		Res r = new Res();
		new Thread(new Input(r)).start();
		new Thread(new Output(r)).start();
	}
}


----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

/*
线程间通讯：
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。
优化代码：
*/
class Res
{
	private String name; 
	private String sex;	
	private boolean flag = false;
	
	public synchronized void set(String name,String sex)
	{
		if(flag)
			try{this.wait();}catch(Exception e){}
		this.name = name;
		this.sex = sex;
		flag = true;
		this.notify();
	}
	public synchronized void out()
	{
		if(!flag)
			try{this.wait();}catch(Exception e){}
		System.out.println(name+"..."+sex);
		flag = false;
		this.notify();
	}
}
class Input implements Runnable
{
	Object obj = new Object();
	private Res r;
	Input(Res r)
	{
		this.r = r;	
	}
	public void run()
	{
		int x = 0;
		while(true)
		{
				if(x==0)
					r.set("mike","man");
				else
					r.set("丽丽","女");
					
				x = (x+1)%2;
		}	
	}
}

class Output implements Runnable
{
	Object obj = new Object();
	private Res r;
	Output(Res r)
	{
		this.r = r;	
	}
	public void run()
	{
		while(true)
		{
			r.out();
		}
	}
}

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

为什么这些操作线程的方法要定义Objetc类中呢？
因为这些方法在操作同步中线程时，都必须要标识他们
所操作线程持有的锁，只有同一个锁上的被等待线程，
可以被同一个锁上notify唤醒。不可以对不同锁中的
线程进行唤醒。

也就是说，等待和唤醒必须是同一个锁。

而锁可以是任意对象，所以可以被任意对象调用的方法
定义在Object类中。
*/


------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

/*
生产者和消费者

对于多个生产者和消费者。
为什么要定义while判断标记。
原因：让被唤醒的线程再一次判处标记。

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。
*/
class ProducerConsumerDemo
{
	public static void main(String[] args)
	{
		Resource r = new Resource();
		
		Producer pro = new Producer(r);
		Consumer con = new Consumer(r);
		
		Thread t1 = new Thread(pro);
		Thread t2 = new Thread(pro);
		Thread t3 = new Thread(con);
		Thread t4 = new Thread(con);
		
		t1.start();
		t2.start();
		t3.start();
		t4.start();
	}
}

class Resource
{
	private String name;
	private int count = 1;
	private boolean flag = false;
	
	public synchronized void set(String name)
	{
		while(flag)
			try{this.wait();}catch(Exception e){}
		this.name = name+"---"+count++;
		
		System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"...生产者..."+this.name);	
		flag = true;
		this.notifyAll();
	} 
	public synchronized void out()
	{
		while(!flag)
			try{this.wait();}catch(Exception e){}
		System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"-----消费者-----"+this.name);	
		flag = false;
		this.notifyAll();
	}
}

class Producer implements Runnable
{
	private Resource res;
	
	Producer(Resource res)
	{
		this.res = res;	
	}	
	public void run()
	{
		while(true)
		{
			res.set("+商品+");	
		}	
	}
}

class Consumer implements Runnable
{
	private Resource res;
	
	Consumer(Resource res)
	{
		this.res = res;	
	}	
	public void run()
	{
		while(true)
		{
			res.out();	
		}	
	}
}


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/*
生产者和消费者
JDK1.5版本中提供了多线程了升级解决方案。
将同步synchronized替换成Lock操作
将Object中的wait,notify,notifyAll,替换成Condition对象。
该对象可以通过Lock锁,进行获取。
该示例中，实现了本方只唤醒对方的操作。
*/
import java.util.concurrent.locks.*;
class ProducerConsumerDemo2
{
	public static void main(String[] args)
	{
		Resource r = new Resource();
		
		Producer pro = new Producer(r);
		Consumer con = new Consumer(r);
		
		Thread t1 = new Thread(pro);
		Thread t2 = new Thread(pro);
		Thread t3 = new Thread(con);
		Thread t4 = new Thread(con);
		
		t1.start();
		t2.start();
		t3.start();
		t4.start();
	}
}

class Resource
{
	private String name;
	private int count = 1;
	private boolean flag = false;
	
	private Lock lock = new ReentrantLock();
	private Condition condition_pro = lock.newCondition();
	private Condition condition_con = lock.newCondition();
	
	public void set(String name)throws InterruptedException
	{
		lock.lock();
		try
		{
			while(flag)
				condition_pro.await();
			this.name = name+"---"+count++;
			
			System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"...生产者..."+this.name);	
			flag = true;
			condition_con.signal();//唤醒消费者
		}
		finally
		{
			lock.unlock();
		}
	} 
	public void out()throws InterruptedException
	{
		lock.lock();
		try
		{
			while(!flag)
				condition_con.await();
			System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"-----消费者-----"+this.name);	
			flag = false;
			condition_pro.signal();
		}
		finally
		{
			lock.unlock();//释放锁的动作一定要执行。
		}
	}
}

class Producer implements Runnable
{
	private Resource res;
	
	Producer(Resource res)
	{
		this.res = res;	
	}	
	public void run()
	{
		while(true)
		{
			try
			{
				res.set("+商品+");
			}	
			catch(InterruptedException e)
			{
				
			}
		}	
	}
}

class Consumer implements Runnable
{
	private Resource res;
	
	Consumer(Resource res)
	{
		this.res = res;	
	}	
	public void run()
	{
		while(true)
		{
			try
			{
				res.out();
			}	
			catch(InterruptedException e)
			{
				
			}	
		}	
	}
}

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个人总结：

 

麦豆东东
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