Android(java)学习笔记71:生产者和消费者之等待唤醒机制
16lz
2021-01-23
首先我们根据梳理我们之前Android(java)学习笔记70中关于生产者和消费者程序思路:
下面我们就要重点介绍这个等待唤醒机制:
第一步:还是先通过代码体现出等待唤醒机制
package cn.itcast_05;/* * 分析: * 资源类:Student * 设置学生数据:SetThread(生产者) * 获取学生数据:GetThread(消费者) * 测试类:StudentDemo * * 问题1:按照思路写代码,发现数据每次都是:null---0 * 原因:我们在每个线程中都创建了新的资源,而我们要求的时候设置和获取线程的资源应该是同一个 * 如何实现呢? * 在外界把这个数据创建出来,通过构造方法传递给其他的类。 * * 问题2:为了数据的效果好一些,我加入了循环和判断,给出不同的值,这个时候产生了新的问题 * A:同一个数据出现多次 * B:姓名和年龄不匹配 * 原因: * A:同一个数据出现多次 * CPU的一点点时间片的执行权,就足够你执行很多次。 * B:姓名和年龄不匹配 * 线程运行的随机性 * 线程安全问题: * A:是否是多线程环境 是 * B:是否有共享数据 是 * C:是否有多条语句操作共享数据 是 * 解决方案: * 加锁。 * 注意: * A:不同种类的线程都要加锁。 * B:不同种类的线程加的锁必须是同一把。 * * 问题3:虽然数据安全了,但是呢,一次一大片不好看,我就想依次的一次一个输出。 * 如何实现呢? * 通过Java提供的等待唤醒机制解决。 * * 等待唤醒: * Object类中提供了三个方法: * wait():等待 * notify():唤醒单个线程 * notifyAll():唤醒所有线程 * 为什么这些方法不定义在Thread类中呢? * 这些方法的调用必须通过锁对象调用,而我们刚才使用的锁对象是任意锁对象。 * 所以,这些方法必须定义在Object类中。 */public class StudentDemo { public static void main(String[] args) { //创建资源 Student s = new Student(); //设置和获取的类 SetThread st = new SetThread(s); GetThread gt = new GetThread(s); //线程类 Thread t1 = new Thread(st); Thread t2 = new Thread(gt); //启动线程 t1.start(); t2.start(); }}
1 package cn.itcast_05; 2 3 public class SetThread implements Runnable { 4 5 private Student s; 6 private int x = 0; 7 8 public SetThread(Student s) { 9 this.s = s;10 }11 12 @Override13 public void run() {14 while (true) {15 synchronized (s) {16 //判断有没有17 if(s.flag){18 try {19 s.wait(); //t1等着,释放锁20 } catch (InterruptedException e) {21 e.printStackTrace();22 }23 }24 25 if (x % 2 == 0) {26 s.name = "林青霞";27 s.age = 27;28 } else {29 s.name = "刘意";30 s.age = 30;31 }32 x++; //x=133 34 //修改标记35 s.flag = true;36 //唤醒线程37 s.notify(); //唤醒t2,唤醒并不表示你立马可以执行,必须还得抢CPU的执行权。38 }39 //t1有,或者t2有40 }41 }42 }
1 package cn.itcast_05; 2 3 public class GetThread implements Runnable { 4 private Student s; 5 6 public GetThread(Student s) { 7 this.s = s; 8 } 9 10 @Override11 public void run() {12 while (true) {13 synchronized (s) {14 if(!s.flag){15 try {16 s.wait(); //t2就等待了。立即释放锁。将来醒过来的时候,是从这里醒过来的时候17 } catch (InterruptedException e) {18 e.printStackTrace();19 }20 }21 22 System.out.println(s.name + "---" + s.age);23 //林青霞---2724 //刘意---3025 26 //修改标记27 s.flag = false;28 //唤醒线程29 s.notify(); //唤醒t130 }31 }32 }33 }
1 package cn.itcast_05;2 3 public class Student {4 String name;5 int age;6 boolean flag; // 默认情况是没有数据,默认是false,如果是true,说明有数据7 }
接下来我们对唤醒机制代码进行优化:
1 package cn.itcast_07; 2 3 /* 4 * 分析: 5 * 资源类:Student 6 * 设置学生数据:SetThread(生产者) 7 * 获取学生数据:GetThread(消费者) 8 * 测试类:StudentDemo 9 * 10 * 问题1:按照思路写代码,发现数据每次都是:null---011 * 原因:我们在每个线程中都创建了新的资源,而我们要求的时候设置和获取线程的资源应该是同一个12 * 如何实现呢?13 * 在外界把这个数据创建出来,通过构造方法传递给其他的类。14 * 15 * 问题2:为了数据的效果好一些,我加入了循环和判断,给出不同的值,这个时候产生了新的问题16 * A:同一个数据出现多次17 * B:姓名和年龄不匹配18 * 原因:19 * A:同一个数据出现多次20 * CPU的一点点时间片的执行权,就足够你执行很多次。21 * B:姓名和年龄不匹配22 * 线程运行的随机性23 * 线程安全问题:24 * A:是否是多线程环境 是25 * B:是否有共享数据 是26 * C:是否有多条语句操作共享数据 是27 * 解决方案:28 * 加锁。29 * 注意:30 * A:不同种类的线程都要加锁。31 * B:不同种类的线程加的锁必须是同一把。32 * 33 * 问题3:虽然数据安全了,但是呢,一次一大片不好看,我就想依次的一次一个输出。34 * 如何实现呢?35 * 通过Java提供的等待唤醒机制解决。36 * 37 * 等待唤醒:38 * Object类中提供了三个方法:39 * wait():等待40 * notify():唤醒单个线程41 * notifyAll():唤醒所有线程42 * 为什么这些方法不定义在Thread类中呢?43 * 这些方法的调用必须通过锁对象调用,而我们刚才使用的锁对象是任意锁对象。44 * 所以,这些方法必须定义在Object类中。45 * 46 * 最终版代码中:47 * 把Student的成员变量给私有的了。 48 * 把设置和获取的操作给封装成了功能,并加了同步。 49 * 设置或者获取的线程里面只需要调用方法即可。 50 */51 public class StudentDemo {52 public static void main(String[] args) {53 //创建资源54 Student s = new Student();55 56 //设置和获取的类57 SetThread st = new SetThread(s);58 GetThread gt = new GetThread(s);59 60 //线程类61 Thread t1 = new Thread(st);62 Thread t2 = new Thread(gt);63 64 //启动线程65 t1.start();66 t2.start();67 }68 }
1 package cn.itcast_07; 2 3 public class SetThread implements Runnable { 4 5 private Student s; 6 private int x = 0; 7 8 public SetThread(Student s) { 9 this.s = s;10 }11 12 @Override13 public void run() {14 while (true) {15 if (x % 2 == 0) {16 s.set("林青霞", 27);17 } else {18 s.set("刘意", 30);19 }20 x++;21 }22 }23 }
1 package cn.itcast_07; 2 3 public class GetThread implements Runnable { 4 private Student s; 5 6 public GetThread(Student s) { 7 this.s = s; 8 } 9 10 @Override11 public void run() {12 while (true) {13 s.get();14 }15 }16 }
1 package cn.itcast_07; 2 3 public class Student { 4 private String name; 5 private int age; 6 private boolean flag; // 默认情况是没有数据,如果是true,说明有数据 7 8 public synchronized void set(String name, int age) { 9 // 如果有数据,就等待10 if (this.flag) {11 try {12 this.wait();13 } catch (InterruptedException e) {14 e.printStackTrace();15 }16 }17 18 // 设置数据19 this.name = name;20 this.age = age;21 22 // 修改标记23 this.flag = true;24 this.notify();25 }26 27 public synchronized void get() {28 // 如果没有数据,就等待29 if (!this.flag) {30 try {31 this.wait();32 } catch (InterruptedException e) {33 e.printStackTrace();34 }35 }36 37 // 获取数据38 System.out.println(this.name + "---" + this.age);39 40 // 修改标记41 this.flag = false;42 this.notify();43 }44 }
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