}
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
public int getAge() {
return age;
}
public void setAge(int age) {
this.age = age;
}
}
假设这个Student学生类是货架,name姓名和age年龄是货架上面的商品。而flag标志则用来说明货架是否为空。
消费者线程获取学生的姓名和年龄等同于消费者获取商品。生产者给学生对象赋新的姓名和年龄的值,等同于生产者生产商品
这里将消费者获取了name和age就将flag设置为false,即货架为空。而生产者给name和age设置新的值,就将flag设置为true,即货架已满
在编写生产者和消费者的线程的代码前,首先有几个问题要来解决:
- 我们要确保生产者和消费者,是针对同一个学生对象操作的。
因为消费者消费的商品一定是生产者生产的,如果操作的对象不一样,那么消费者永远取不到商品。
解决办法是:在主方法的外面构造学生对象,然后给生产者和消费者都加上一个有参构造方法,将学生对象作为参数传入生产者和消费者之中。而不是在线程内部新建一个学生对象
- 这是否涉及到线程安全问题,来看看线程安全问题的三个条件
(1)是否存在多线程环境 (存在,生产者和消费者线程)
(2)是否存在共享数据 (存在,Student对象)
(3)是否有多条语句操作着共享数据 (是)
解决方法:synchronized,同步代码块
当生产者给对象赋值的时候,消费者无法操作对象取值,避免了生产者只给对象的name赋值,而消费者已经把name和age的值都取走的情况
- 线程抢到了CPU后,可以在很短的时间内运转多次。
这样可能出现只有一个货架,生产者生产完商品后,还没有等消费者来取,就不断的生产新的商品来替代货架上的旧商品的情况。或者消费者已经将商品取走,还在对着空的货架不断取商品的情况。
解决办法:加入等待唤醒机制
等待唤醒机制通过Object类中的三个方法来实现(注意是Object,不是Thread):
void wait() 导致当前线程等待,直到另一个线程调用该对象的 notify()方法或 notifyAll()方
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法。
void notify() 唤醒正在等待对象监视器的单个线程。
void notifyAll() 唤醒正在等待对象监视器的所有线程。
这三个方法的具体使用是:
- wait()
在调用 wait()之前,线程必须要获得相应对象的对象监视器锁(这里是Student对象),所以只能在同步方法或同步块中调用 wait()方法。对象调用wait()方法后,当前线程会立即释放锁,然后进入休眠状态,直到被notify()唤醒或者被中断。同时线程的执行会在wait()语句处停止,直到再次获得锁,当前线程才能从wait()方法处成功返回,然后继续执行下面的代码。另外,被释放的锁会立刻被其他等待锁的线程抢夺,抢到锁的线程开始执行同步代码块。
- notify()
notify()同样需要获得锁,并且只能在同步方法或同步代码块中调用。当前线程调用notify()后,会唤醒之前wait()后陷入休眠的线程,使其从等待队列进入同步队列,获取当前线程的锁,并且从之前wait()语句处继续执行(这里要求对象锁的对象要一致,才会去唤醒)。当等待唤醒的线程较多时,会根据机制随机挑选一个线程唤醒。当前线程调用notify()方法后不会立刻释放锁,而是继续执行,直到执行结束退出同步方法或同步代码块时,才会释放锁。
- notifyAll()
notifyAll()与notify()的工作方式大致相同,不同的是等待线程较多时,notify()会随机挑选一个线程通知,而notifyAll()会将所有具有相同对象锁的线程全部唤醒,让这些线程争抢锁。
这里注意wait()与notify(),notifyAll()联系的桥梁是相同的对象,即synchronized(对象){ },不同的线程之间,括号里面的对象相同
生产者线程
package test.MyThread.ProductDemo;
public class SetThread implements Runnable{
Student s ;
int x = 0;
public SetThread(Student s){
this.s = s;
}
@Override
public void run() {
while(true){
synchronized(s){
if(s.flag){
//说明已经给学生对象赋值,应该等待消费者来获取
try {
s.wait();
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}else{
//这里是两类商品,当x%2==0的时候上架商品水果,否则上架商品面包
//这里放在学生类里面想当于一个叫水果的学生,一个叫面包的学生
if(x%2==0){
s.setName(“水果”);
s.setAge(18);
}else{
s.setName(“面包”);
s.setAge(15);
}
x++;
//赋值完毕,将状态转为true,并通知消费者来取值
s.flag = true;
s.notify();
}
}
}
}
}
消费者线程
package test.MyThread.ProductDemo;
public class GetThread implements Runnable{
Student s ;
public GetThread(Student s){
this.s = s;
}
@Override
public void run() {
while(true){
synchronized(s){
//s.flag为false时,!s,flag为true,运行if语句
if(!s.flag){
try {
s.wait();
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
System.out.println(s.name + “—” + s.age);
s.notify();
s.flag = false;
}
}
}