上一节中，通过while和notifyAll解决了多个生产者，消费者对共享资源的访问问题，现在开始升级
但是，仍然有改进之处，主要体现在两点：
1）使用新版本1.5开始后的锁Lock解决，目的将其全部替换实现相同功能
2)由于notifyAll唤醒的是己方和对方线程，我们优化的是只唤醒对方进程
方案1，使用while和notifyAll，synchronized解决多线程访问
代码：
/*
ProducterConsumerDemo解决了只有两个线程共享资源的生产消费问题，主要利用标志位的互斥解决
本程序致力于解决多出现多个生产者，多个消费者的时候，依然能够达到生产一次，消费一次的功能
：
解决的方法就是：1)在被唤醒之后仍然进行条件判断，去检查要改的数字是否满足条件，如果不满足条件就继续睡眠。把两个方法中的if改为while即可。
当然，此时仍会出现问题，就是所以线程都等待，失去资格
2)需要将notify()改成notifyAll()
*/
class ProducterConsumerDemo2
{
public static void main(String[] args)
{
Resources r =new Resources();
Productor pro =new Productor(r);
Consumer con = new Consumer(r);
Thread t1 =new Thread(pro);
Thread t2 =new Thread(pro);//多个生产者
Thread t3 =new Thread(con);
Thread t4 =new Thread(con);//多个消费者
t1.start();
t2.start();
t3.start();
t4.start();
System.out.println("Hello World!");
}
}
class Resources
{
private String name;
private int count =1;
private boolean flag =false;
public synchronized void set(String name)
{ //1)循环判断
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;
//2)唤醒所有进程
this.notifyAll();
}
public synchronized void out()
{
//1)循环判断
while(!flag)
try{this.wait();}catch(Exception e){}
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" ....消费者...."+this.name);
flag =false;
//2)唤醒所有进程
this.notifyAll();
}
}
class Productor implements Runnable
{
private Resources res;
Productor(Resources res){
this.res =res;
}
public void run(){
while(true){
res.set("++商品++");
}
}
}
class Consumer implements Runnable
{
private Resources res;
Consumer(Resources res){
this.res =res;
}
public void run(){
while(true){
res.out();
}
}
}
ProducterConsumerDemo2.java
方案2，解决改进1)的问题
升级版：
使用Lock来替换synchronized，wait,notify,nonifyAll语法和语句的使用
不需要同步，不需要notify
记得需要导包：
java.util.concurrent.locks
主要改动：
自定义锁 ---》 Condition对象 --》signallAll
condition.await() === try{this.wait();}catch(Exception e){}
synchronized删除，异常抛出，使用finally解锁
1 /*
2
3 本程序致力于解决多出现多个生产者，多个消费者的时候，依然能够达到生产一次，消费一次的功能
4 ：
5 解决的方法就是：1)在被唤醒之后仍然进行条件判断，去检查要改的数字是否满足条件，如果不满足条件就继续睡眠。把两个方法中的if改为while即可。
6 当然，此时仍会出现问题，就是所以线程都等待，失去资格
7 2)需要将notify()改成notifyAll()
8
9 升级版：
10 使用Lock来替换synchronized，wait,notify,nonifyAll语法和语句的使用
11 不需要同步，不需要notify
12 */
13 import java.util.concurrent.locks.*;
14 class ProducterConsumerDemo3
15 {
16 public static void main(String[] args)
17 {
18 Resources r =new Resources();
19 Productor pro =new Productor(r);
20 Consumer con = new Consumer(r);
21
22 Thread t1 =new Thread(pro);
23 Thread t2 =new Thread(pro);//多个生产者
24 Thread t3 =new Thread(con);
25 Thread t4 =new Thread(con);//多个消费者
26 t1.start();
27 t2.start();
28 t3.start();
29 t4.start();
30 System.out.println("Hello World!");
31 }
32 }
33
34 class Resources
35 {
36 private String name;
37 private int count =1;
38 private boolean flag =false;
39 private Lock lock = new ReentrantLock();
40
41 private Condition condition = lock.newCondition();
42
43 public void set(String name) throws InterruptedException
44 {
45 lock.lock();
46 try
47 {
48 //1)循环判断
49 while(flag)
50 //如果为真，放弃资格
51 condition.await(); //会抛出异常
52 this.name = name+"--"+count++;
53
54 System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"生产者"+this.name);
55 flag =true;
56 //2)使用condition唤醒所有进程
57 condition.signalAll(); //如果使用condition.signal()会出现相互等待状况，都失去资格
58 }
59 finally
60 {
61 lock.unlock();
62 }
63
64
65 }
66 public void out() throws InterruptedException
67 {
68 lock.lock();
69 try
70 {
71 //1)循环判断
72 while(!flag)
73 condition.await();
74
75 System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" ....消费者...."+this.name);
76 flag =false;
77 //2)使用condition唤醒所有进程
78 condition.signalAll();
79 }
80 finally //防止当前线程拿到锁后抛异常一直不释放锁
81 {
82 lock.unlock();
83 }
84
85
86 }
87 }
88
89 class Productor implements Runnable
90 {
91 private Resources res;
92 Productor(Resources res){
93 this.res =res;
94 }
95 public void run(){
96 while(true){
97 try
98 {
99 res.set("++商品++"); //需要抛出异常
100 }
101 catch (InterruptedException e)
102 {
103 }
104
105 }
106 }
107
108 }
109
110 class Consumer implements Runnable
111 {
112 private Resources res;
113 Consumer(Resources res){
114 this.res =res;
115 }
116 public void run(){
117 while(true){
118 try
119 {
120 res.out(); //需要抛出异常
121 }
122 catch (InterruptedException e)
123 {
124 }
125
126 }
127 }
128
129 }
此时实现功能和方案1功能一样
方案3，在方案2的基础上解决改进2)的问题
加强升级版：
此版本为最终版，主要在使用锁lock的基础上，加上唤醒对方（不包括己方)进程的优化
1 /*
2
3 本程序致力于解决多出现多个生产者，多个消费者的时候，依然能够达到生产一次，消费一次的功能
4 ：
5 解决的方法就是：1)在被唤醒之后仍然进行条件判断，去检查要改的数字是否满足条件，如果不满足条件就继续睡眠。把两个方法中的if改为while即可。
6 当然，此时仍会出现问题，就是所以线程都等待，失去资格
7 2)需要将notify()改成notifyAll()
8
9 升级版：
10 使用Lock来替换synchronized，wait,notify,nonifyAll语法和语句的使用
11 不需要同步，不需要notify
12 ------------
13 加强升级版：
14 此版本为最终版，主要在使用锁lock的基础上，加上唤醒对方（不包括己方)进程的优化
15 通过一个锁建立多个condition对象来解决
16
17 流程：
18 生产者拿到锁，执行，判断没有真，继续执行，生产完毕后唤醒消费者来消费 生产者唤醒消费者
19 消费者拿到锁，执行，判断没有假，继续执行，消费完毕后唤醒生产者继续生产 消费者唤醒生产者
20
21 */
22 import java.util.concurrent.locks.*;
23 class ProducterConsumerDemo4
24 {
25 public static void main(String[] args)
26 {
27 Resources r =new Resources();
28 Productor pro =new Productor(r);
29 Consumer con = new Consumer(r);
30
31 Thread t1 =new Thread(pro);
32 Thread t2 =new Thread(pro);//多个生产者
33 Thread t3 =new Thread(con);
34 Thread t4 =new Thread(con);//多个消费者
35 t1.start();
36 t2.start();
37 t3.start();
38 t4.start();
39 System.out.println("Hello World!");
40 }
41 }
42
43 class Resources
44 {
45 private String name;
46 private int count = 1;
47 private boolean flag =false;
48 private Lock lock = new ReentrantLock();
49
50 private Condition condition_pro = lock.newCondition(); //使用lock建立生产者的condition对象
51 private Condition condition_con = lock.newCondition(); //使用lock建立消费者的condition对象
52
53 public void set(String name) throws InterruptedException
54 {
55 lock.lock();
56 try
57 {
58 //1)循环判断
59 while(flag)
60 //如果为真，放弃生产者的资格
61 condition_pro.await(); //会抛出异常
62 this.name = name+"--"+count++;
63
64 System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"生产者"+this.name);
65 flag =true;
66 //2)使用消费condition唤醒进程
67 condition_con.signal(); //生产者生产完毕后，唤醒消费者的进程（不再是signalAll)
68 }
69 finally
70 {
71 lock.unlock();
72 }
73
74
75 }
76 public void out() throws InterruptedException
77 {
78 lock.lock();
79 try
80 {
81 //1)循环判断
82 while(!flag)
83 //如果为假，放弃消费者的资格
84 condition_con.await();
85
86 System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" ....消费者...."+this.name);
87 flag =false;
88 //2)使用生产者condition唤醒进程
89 condition_pro.signal(); //消费者消费完毕后，唤醒生产者的进程
90 }
91 finally //防止当前线程拿到锁后抛异常一直不释放锁
92 {
93 lock.unlock();
94 }
95
96
97 }
98 }
99
100 class Productor implements Runnable
101 {
102 private Resources res;
103 Productor(Resources res){
104 this.res =res;
105 }
106 public void run(){
107 while(true){
108 try
109 {
110 res.set("++商品++"); //需要抛出异常
111 }
112 catch (InterruptedException e)
113 {
114 }
115
116 }
117 }
118
119 }
120
121 class Consumer implements Runnable
122 {
123 private Resources res;
124 Consumer(Resources res){
125 this.res =res;
126 }
127 public void run(){
128 while(true){
129 try
130 {
131 res.out(); //需要抛出异常
132 }
133 catch (InterruptedException e)
134 {
135 }
136
137 }
138 }
139
140 }
图示：
时间： 2024-12-26 14:22:37