JAVA多线程--Thread(7)

线程协作、通信

  • java提供了几个方法解决线程之间的通信问题

    方法名 作用
    wait() 表示线程一直等待,直到其他线程通知,与sleep不同,会释放锁
    wait(long timeout) 指定等待的毫秒数
    notify() 唤醒一个处于等待状态的线程
    notifyAll() 唤醒同一个对象上所以调用wait()方法的线程,优先级别高的线程优先调度

    注意:均是Object类的方法,都只能在同步方法或者同步代码块中使用,否则会抛出异常IllegalMonitorStateException

  • 生产者消费者模式

  • 解决方法:

    • 管程法

      package Thread;
      
      /* 测试生产者消费者模型
       * 利用缓冲区解决:管程法 */
      
      public class TestPC {
      
      	public static void main(String[] args) {
      		SynContainer container = new SynContainer();
      		
      		new Productor(container).start();
      		new Consumer(container).start();
      	}
      	
      }
      
      class Productor extends Thread{
      	SynContainer container;
      	
      	public Productor(SynContainer container) {
      		this.container = container;
      	}
      	
      	public void run() {
      		for(int i = 0; i < 50; i++) {
      			
      			container.push(new Chicken(i));
      			System.out.println("生产了第"+ i +"只鸡");
      			
      		}
      	}
      }
      
      class Consumer extends Thread{
      	SynContainer container;
      	
      	public Consumer(SynContainer container) {
      		this.container = container;
      	}
      	
      	public void run() {
      		for(int i = 0; i < 50; i++) {
      			System.out.println("消费了第" + container.pop().id + "只鸡");
      		}
      	}
      }
      
      class Chicken{
      	
      	int id;
      	public Chicken(int id) {
      		this.id = id;
      	}
      	
      }
      
      /* 缓冲区 */
      class SynContainer{
      	
      	/* 需要一个容器大小 */
      	Chicken[] chickens = new Chicken[10];
      	
      	/* 容器计数器 */
      	int count = 0;
      	
      	/* 生产者放入产品 */
      	public synchronized void push(Chicken chicken) {
      		/* 如果容器满了,就需要等待消费者消费 */
      		if(count == chickens.length) {
      			/* 通知消费者消费,生产者等待 */
      			try {
      				this.wait();
      			} catch (InterruptedException e) {
      				// TODO Auto-generated catch block
      				e.printStackTrace();
      			}
      		}
      		/* 如果没有满,我们就需要丢入产品 */
      		chickens[count] = chicken;
      		count++;
      		
      		/* 可以通知消费者消费了 */
      		this.notifyAll();
      	}
      	
      	/* 消费者消费产品 */
      	public synchronized Chicken 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) {
      				// TODO Auto-generated catch block
      				e.printStackTrace();
      			}
      		}
      		
      		/* 如果可以消费 */
      		count--;
      		Chicken chicken = chickens[count];
      		
      		/* 消费完了通知生产者生产 */
      		this.notifyAll();
      		return chicken;
      	}
      	
      	
      }
      
    • 信号灯法

      package Thread;
      
      /* 测试生产者消费者问题2
       * 信号灯法,标志位解决 */
      public class TestPC2 {
      
      	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;
      	}
      	
      	public void run() {
      		for(int i = 0; i < 20; i++) {
      			if(i % 2 == 0) {
      				this.tv.play("A");
      			} else {
      				this.tv.play("B");
      			}
      		}
      	}
      	
      }
      
      /* 消费者:观众 */
      class Watcher extends Thread{
      	
      	TV tv;
      	public Watcher(TV tv) {
      		this.tv = tv;
      	}
      
      	public void run() {
      		for(int i = 0 ; i < 20; i++) {
      			tv.watch();
      		}
      	}
      }
      
      /* 产品:节目 */
      class TV{
      	/* 演员表演时,观众等待
      	 * 观众观看时,演员等待 */
      	
      	/* 表演的节目 */
      	String voice;
      	boolean flag = true;
      	
      	/* 演员表演 */
      	public synchronized void play(String voice) {
      		
      		if(!flag) {
      			try {
      				this.wait();
      			} catch (InterruptedException e) {
      				// TODO Auto-generated catch block
      				e.printStackTrace();
      			}
      		}
      		
      		System.out.println("演员表演了"+voice);
      		
      		/* 通知观众观看 */
      		this.notifyAll();
      		
      		this.voice = voice;
      		
      		this.flag = !this.flag;
      		
      	}
      	
      	/* 观众观看 */ 
      	public synchronized void watch() {
      		
      		if(flag) {
      			try {
      				this.wait();
      			} catch (InterruptedException e) {
      				// TODO Auto-generated catch block
      				e.printStackTrace();
      			}
      		}
      		
      		System.out.println("观众观看了"+voice);
      		
      		/* 通知演员表演 */
      		this.notifyAll();
      		
      		this.flag = !this.flag;
      	}
      }
      

线程池

  • 背景:经常创建和销毁、使用量特别大的资源,比如并发情况下的线程,对性能影响很大

  • 思路:提前创建好多个线程,放入线程池中,使用时直接获取,使用完放回池中。可以避免频繁创建销毁、实现重复利用,类似生活中的交通工具

  • 好处

    • 提高响应速度(减少了创建新线程的时间)
    • 降低资源消耗(重复利用线程池中线程,不需要每次都创建)
    • 便于线程管理
      • corePoolSize:核心池的大小
      • maximunPoolSize:最大线程数
      • keepAliveTime:线程没有任务时最多保持多长时间后会终止
  • jdk5.0起提供了线程池相关API:Executor和Executors

  • ExecutorService:真正的线程池接口

    常见子类ThreadPoolExecutor

    • void executor(Runnable command):执行任务/命令,没有返回值,一般用来执行Runable
    • Future submit(Callable task):执行任务,有返回值,一般用来执行Callable
    • void shutdown(): 关闭连接池
  • Executor: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 Thread;

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

/* 测试线程池 */
public class TestPool {
	
	public static void main(String[] args) {
		/* 1.创建服务,创建线程池 */
		/* 参数为线程池的大小 */ 
		ExecutorService service = Executors.newFixedThreadPool(10);
		
		/* 执行 */
		service.execute(new MyThread());
		service.execute(new MyThread());
		service.execute(new MyThread());
		service.execute(new MyThread());
		
		/* 2.关闭连接 */
		service.shutdown();
	}
	
}

class MyThread implements Runnable{


	@Override
	public void run() {
		// TODO Auto-generated method stub

			System.out.println(Thread.currentThread().getName());
	}
	
}

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