1.引子
在java多线程并发编程中，有八大基础核心。考考你：
看看都有哪八大基础核心呢？它们分别是：
1.创建线程的方式
2.线程启动
3.线程停止
4.线程生命周期
5.线程相关的方法
6.线程相关的属性
7.线程异常处理
8.线程安全
今天我们从第五个基础核心开始：线程相关方法
2.考考你
#前情回顾
1.在java编程语言中，与线程相关的方法主要有：
1.1.Object.wait/Object.notify/Object/notifyAll
1.2.Thread.sleep/Thread.join/Thread.yield
2.需要把各个方法的作用和使用场景说清楚，需要用两篇文章进行分享
#考考你
1.你知道wait/notify/notifyAll方法的作用吗？
2.你知道notify与notifyAll方法的区别吗？
3.你知道sleep方法的作用吗？
4.你知道wait与sleep方法的区别吗？
5.你知道join方法的作用吗？
6.你知道yield方法的作用吗？
3.案例：wait/notify/notifyAll
方法简述：
wait：释放线程拥有的当前锁对象，让线程进入WAITING状态
notify：唤醒当前锁对象等待池（WaitSet）中，某一个线程
notifyAll：唤醒当前锁对象等待池（WaitSet）中，所有线程
业务描述：
1.通过wait与notify（notifyAll）实现线程协同，实现经典的生产者消费者模式
2.编写生产者，向队列中生产数据，如果队列满，生产者进行等待，并唤醒消费者进行消费
3.编写消费者，从队列中消费数据，如果队列空，消费者进行等待，并唤醒生产者进行生产
4.在主类main方法中，创建两个生产者线程进行生产
5.在主类main方法中，创建一个消费者线程进行消费
生产者：
1 /**
2 * 生产者
3 */
4 class Producer implements Runnable{
5
6 public void run() {
7 while(true){
8 synchronized (ProducerConsumerDemo.LOCK){
9 // 检查队列是否满，推荐用while而不是if
10 while(ProducerConsumerDemo.QUEUE.size() ==
11 ProducerConsumerDemo.CAPACITY){
12 // 如果队列满，则等待消费者消费
13 try {
14 System.out.println("队列满size：" +ProducerConsumerDemo.QUEUE.size()+ "，线程【" +
15 Thread.currentThread().getName() + "】正在等待消费者消费.");
16 ProducerConsumerDemo.LOCK.wait();
17 } catch (InterruptedException e) {
18 e.printStackTrace();
19 }
20 }
21
22 // 如果队列不满，则正常生产
23 ProducerConsumerDemo.QUEUE.add(1);
24 System.out.println("线程【" + Thread.currentThread().getName() +
25 "】生产了数据.当前队列size：" + ProducerConsumerDemo.QUEUE.size());
26
27 // 唤醒消费者
28 ProducerConsumerDemo.LOCK.notifyAll();
29 }
30 }
31 }
32 }
消费者：
1 /**
2 * 消费者
3 */
4 class Consumer implements Runnable{
5
6 public void run() {
7 while(true){
8 synchronized (ProducerConsumerDemo.LOCK){
9 // 检查队列是否空，推荐用while而不是if
10 while(ProducerConsumerDemo.QUEUE.isEmpty()){
11 // 如果队列空，则等待生产者生产
12 try {
13 System.out.println("队列空size：" +ProducerConsumerDemo.QUEUE.size()+ "，线程【" +
14 Thread.currentThread().getName() + "】正在等待生产者生产.");
15 ProducerConsumerDemo.LOCK.wait();
16 } catch (InterruptedException e) {
17 e.printStackTrace();
18 }
19 }
20
21 // 如果队列不空，则正常消费
22 ProducerConsumerDemo.QUEUE.remove(0);
23 System.out.println("线程【" + Thread.currentThread().getName() +
24 "】消费了数据.当前队列size：" + ProducerConsumerDemo.QUEUE.size());
25
26 // 唤醒生产者
27 ProducerConsumerDemo.LOCK.notifyAll();
28 }
29 }
30 }
31 }
完整代码：
1 package com.anan.thread.threadmethod;
2
3 import java.util.ArrayList;
4
5 /**
6 * 生产者消费者模型：wait与notify(notifyAll)
7 */
8 public class ProducerConsumerDemo {
9
10 // 定义公共资源：队列容量、队列
11 public final static Integer CAPACITY = 6;
12 public final static ArrayList<Integer> QUEUE = new ArrayList<Integer>(CAPACITY);
13
14 // 定义锁对象
15 public final static Object LOCK = new Object();
16
17 public static void main(String[] args) {
18
19 // 创建两个生产者线程
20 Runnable r1 = new Producer();
21 Thread producer0 = new Thread(r1,"producer-0");
22 producer0.start();
23
24 Thread producer1 = new Thread(r1,"producer-1");
25 producer1.start();
26
27 // 创建消费者线程
28 Runnable r2 = new Consumer();
29 Thread consumer1 = new Thread(r2,"consumer-0");
30 consumer1.start();
31
32 }
33 }
34
35 /**
36 * 生产者
37 */
38 class Producer implements Runnable{
39
40 public void run() {
41 while(true){
42 synchronized (ProducerConsumerDemo.LOCK){
43 // 检查队列是否满，推荐用while而不是if
44 while(ProducerConsumerDemo.QUEUE.size() ==
45 ProducerConsumerDemo.CAPACITY){
46 // 如果队列满，则等待消费者消费
47 try {
48 System.out.println("队列满size：" +ProducerConsumerDemo.QUEUE.size()+ "，线程【" +
49 Thread.currentThread().getName() + "】正在等待消费者消费.");
50 ProducerConsumerDemo.LOCK.wait();
51 } catch (InterruptedException e) {
52 e.printStackTrace();
53 }
54 }
55
56 // 如果队列不满，则正常生产
57 ProducerConsumerDemo.QUEUE.add(1);
58 System.out.println("线程【" + Thread.currentThread().getName() +
59 "】生产了数据.当前队列size：" + ProducerConsumerDemo.QUEUE.size());
60
61 // 唤醒消费者
62 ProducerConsumerDemo.LOCK.notifyAll();
63 }
64 }
65 }
66 }
67
68 /**
69 * 消费者
70 */
71 class Consumer implements Runnable{
72
73 public void run() {
74 while(true){
75 synchronized (ProducerConsumerDemo.LOCK){
76 // 检查队列是否空，推荐用while而不是if
77 while(ProducerConsumerDemo.QUEUE.isEmpty()){
78 // 如果队列空，则等待生产者生产
79 try {
80 System.out.println("队列空size：" +ProducerConsumerDemo.QUEUE.size()+ "，线程【" +
81 Thread.currentThread().getName() + "】正在等待生产者生产.");
82 ProducerConsumerDemo.LOCK.wait();
83 } catch (InterruptedException e) {
84 e.printStackTrace();
85 }
86 }
87
88 // 如果队列不空，则正常消费
89 ProducerConsumerDemo.QUEUE.remove(0);
90 System.out.println("线程【" + Thread.currentThread().getName() +
91 "】消费了数据.当前队列size：" + ProducerConsumerDemo.QUEUE.size());
92
93 // 唤醒生产者
94 ProducerConsumerDemo.LOCK.notifyAll();
95 }
96 }
97 }
98 }
执行结果：
4.讨论分享
#考考你答案 1.你知道wait/notify/notifyAll方法的作用吗？ 1.1.wait/notify/notifyAll都是Object中的方法 1.2.通过等待与唤醒，实现线程之间的协同 1.3.wait方法会释放当前锁对象，让线程进入WAITING状态 1.4.notify方法用于： 1.4.1.唤醒当前锁对象等待池（WaitSet）中，正在等待 当前锁对象的某一个线程 1.4.2.让该线程进入RUNNABLE状态，并移入锁池（EntrySet）中， 重新竞争锁对象 1.5.notifyAll方法用于： 1.5.1.唤醒当前锁对象等待池（WaitSet）中，正在等待 当前锁对象的所有线程 1.5.2.让等待当前锁对象的所有线程，进入RUNNABLE状态，并 移入锁池（EntrySet）中，重新竞争锁对象 2.你知道notify与notifyAll方法的区别吗？ 2.1.通过以上1.4点、1.5点已经说明了notify 与notifyAll的区别 2.2.这里可能有朋友不明白锁池（EntrySet），与 等待池（WaitSet）的概念。我们通过一个图进行说明： #流程文字描述： 1.锁池（EntrySet）：代表正在等待同一锁对象的线程集合，线程进入BLOCKED状态 2.拥有者（Owner）：代表已经获取到锁对象的线程 3.等待池（WaitSet）：代表已经进入WAITING状态，等待被唤醒的线程集合 4.流程描述： 4.1.enter：线程准备获取锁对象，此时锁被其它线程占有，线程进入EntrySet 4.2.acquire：当其它线程释放锁对象，EntrySet中的某个线程获取占有锁对象 4.3.release：占有锁对象线程，通过wait方式释放锁对象，进入WaitSet中，等待被唤醒 4.4.acquire：当有其它线程，通过notify/notifyAll方法唤醒WaitSet中线程，线程将重新进入EntrySet，重新竞争获取锁对象 4.5.release and exit：占有锁对象线程，释放锁并退出执行，线程生命周期结束
原文地址：https://www.cnblogs.com/itall/p/12275606.html
时间： 2024-08-30 08:28:38