Android(java)学习笔记71:生产者和消费者之等待唤醒机制

时间:2024-03-26 21:37:50

1. 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:

Android(java)学习笔记71:生产者和消费者之等待唤醒机制

2. 下面我们就要重点介绍这个等待唤醒机制:

(1)第一步:还是先通过代码体现出等待唤醒机制

下面是测试类:

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();
}
}

 下面是生产者线程类:

 package cn.itcast_05;

 public class SetThread implements Runnable {

     private Student s;
private int x = 0; public SetThread(Student s) {
this.s = s;
} @Override
public void run() {
while (true) {
synchronized (s) {
//判断有没有
if(s.flag){
try {
s.wait(); //t1等着,释放锁
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
} if (x % 2 == 0) {
s.name = "林青霞";
s.age = 27;
} else {
s.name = "刘意";
s.age = 30;
}
x++; //x=1 //修改标记
s.flag = true;
//唤醒线程
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。
}
//t1有,或者t2有
}
}
}

 下面是消费者线程类:

 package cn.itcast_05;

 public class GetThread implements Runnable {
private Student s; public GetThread(Student s) {
this.s = s;
} @Override
public void run() {
while (true) {
synchronized (s) {
if(!s.flag){
try {
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
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
} System.out.println(s.name + "---" + s.age);
//林青霞---27
//刘意---30 //修改标记
s.flag = false;
//唤醒线程
s.notify(); //唤醒t1
}
}
}
}

 Student类:

 package cn.itcast_05;

 public class Student {
String name;
int age;
boolean flag; // 默认情况是没有数据,默认是false,如果是true,说明有数据
}

 

(2)接下来我们对唤醒机制代码进行优化:

下面是测试类:

 package cn.itcast_07;

 /*
* 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。
*
* 最终版代码中:
* 把Student的成员变量给私有的了。
* 把设置和获取的操作给封装成了功能,并加了同步。
* 设置或者获取的线程里面只需要调用方法即可。
*/
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();
}
}

 生产者线程类:

 package cn.itcast_07;

 public class SetThread implements Runnable {

     private Student s;
private int x = 0; public SetThread(Student s) {
this.s = s;
} @Override
public void run() {
while (true) {
if (x % 2 == 0) {
s.set("林青霞", 27);
} else {
s.set("刘意", 30);
}
x++;
}
}
}

 消费者线程类:

 package cn.itcast_07;

 public class GetThread implements Runnable {
private Student s; public GetThread(Student s) {
this.s = s;
} @Override
public void run() {
while (true) {
s.get();
}
}
}

 Student类,同时Student内部封装了Student的两个同步方法(生产Student  和  消费Student)

 package cn.itcast_07;

 public class Student {
private String name;
private int age;
private boolean flag; // 默认情况是没有数据,如果是true,说明有数据 public synchronized void set(String name, int age) {
// 如果有数据,就等待
if (this.flag) {
try {
this.wait();
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
} // 设置数据
this.name = name;
this.age = age; // 修改标记
this.flag = true;
this.notify();
} public synchronized void get() {
// 如果没有数据,就等待
if (!this.flag) {
try {
this.wait();
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
} // 获取数据
System.out.println(this.name + "---" + this.age); // 修改标记
this.flag = false;
this.notify();
}
}

 

3. sleep和wait的区别有:

(1)这两个方法来自不同的类,分别是Thread和Object
(2)最主要是sleep方法没有释放锁,而wait方法释放了锁,使得其他线程可以使用同步控制块或者方法。
(3)wait,notify 和 notifyAll 只能在同步控制方法或者同步控制块里面使用,而sleep可以在任何地方使用
   synchronized(x){
        x.notify()
       //或者wait()
   }

(4)sleep必须捕获异常,而wait,notify和notifyAll不需要捕获异常