等待唤醒机制---Day25

时间 2019-11-29

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原文原文链接

线程间通讯多线程

　　概念：多个线程在处理同一个资源，可是处理的动做（线程的任务）却不相同。并发

　　好比：线程A用来生成包子的，线程B用来吃包子的，包子能够理解为同一资源，线程A与线程B处理的动做，一个是生产，一个是消费，那么线程A与线程B之间就存在线程通讯问题。ide

　　为何要处理线程间通讯：函数

　　　　多个线程并发执行时, 在默认状况下CPU是随机切换线程的，当咱们须要多个线程来共同完成一项任务时，咱们都知道执行任务时通常都是按规律或者规则来执行，因此多线程执行任务也是同样，须要规律来协调通讯，以此来帮咱们达到多线程共同操做一项任务（一份数据）。测试

　　如何保证线程间通讯有效执行任务（利用资源）：this

　　　　多个线程在处理同一个资源，而且任务不一样时，须要线程通讯来帮助解决线程之间对同一个变量的使用或操做。由于多个线程在操做同一份数据时，要避免对同一共享变量的争夺。所以咱们须要经过必定的手段使各个线程能有效的利用资源。而这种手段即—— 等待唤醒机制spa

等待唤醒机制线程

　　什么时等待唤醒机制code

　　　　这是多个线程间的一种协做机制。谈到线程咱们常常想到的是线程间的竞争（race），好比去争夺锁，但这并非故事的所有，线程间也会有协做机制，就是在一个线程进行了规定操做后，就进入等待状态（wait()），等待其余线程执行完他们的指定代码事后再将其唤醒（notify()）;在有多个线程进行等待时，若是须要，可使用 notifyAll()来唤醒全部的等待线程对象

　　　　wait/notify 就是线程间的一种协做机制

等待唤醒中的方法

　　等待唤醒机制就是用于解决线程间通讯的问题的，使用到的3个方法的含义以下

　　　　1. wait：线程再也不活动，再也不参与调度，进入 wait set 中，所以不会浪费 CPU 资源，也不会去竞争锁了，这时的线程状态便是WAITING。它还要等着别的线程执行一个特别的动做，也便是“通知（notify）”在这个对象上等待的线程从wait set 中释放出来，从新进入到调度队列（ready queue）中

　　　　2. notify：则选取所通知对象的 wait set 中的一个线程释放；例如，餐馆有空位置后，等候就餐最久的顾客最早入座。

　　　　3. notifyAll：则释放所通知对象的 wait set 上的所有线程。

　　　　注意：哪怕只通知了一个等待的线程，被通知线程也不能当即恢复执行，由于它当初中断的地方是在同步块内，而此刻它已经再也不持有锁，因此须要再次尝试去获取锁（极可能面临其它线程的竞争），获取锁成功后才能在当初调用 wait 方法以后的地方恢复执行

　　总结：若是能获取锁，线程就从 WAITING 状态变成 RUNNABLE 状态；不然，从 wait set 出来，又进入 entry set，线程就从 WAITING 状态又变成 BLOCKED 状态

调用wait和notify方法须要注意的细节

　　1. wait方法与notify方法必需要由同一个锁对象调用。由于：对应的锁对象能够经过notify唤醒使用同一个锁对象调用的wait方法后的线程。

　　2. wait方法与notify方法是属于Object类的方法的。由于：锁对象能够是任意对象，而任意对象的所属类都是继承了Object类的。

　　3. wait方法与notify方法必需要在同步代码块或者是同步函数中使用。由于：必需要经过锁对象调用这2个方法。

等待唤醒机制是“生产者与消费者之间的关系”

　　就拿生产包子消费包子来讲等待唤醒机制如何有效利用资源：

　　　　包子铺线程生产包子，吃货线程消费包子。当包子没有时（包子状态为false），吃货线程等待，包子铺线程生产包子（即包子状态为true），并通知吃货线程（解除吃货的等待状态）,由于已经有包子了，那么包子铺线程进入等待状态。接下来，吃货线程可否进一步执行则取决于锁的获取状况。若是吃货获取到锁，那么就执行吃包子动做，包子吃完（包子状态为false），并通知包子铺线程（解除包子铺的等待状态）,吃货线程进入等待。包子铺线程可否进一步执行则取决于锁的获取状况

包子类

 1 package demosummary.waitingandwake;
 2 
 3 /**
 4     包子铺线程生产包子，吃货线程消费包子。当包子没有时（包子状态为false），吃货线程等待，
 5     包子铺线程生产包子 （即包子状态为true）
 6     并通知吃货线程（解除吃货的等待状态）,由于已经有包子了，那么包子铺线程进入等待状态。
 7     接下来，吃货线程可否进一步执行则取决于锁的获取状况。
 8     若是吃货获取到锁，那么就执行吃包子动做，包子吃完（包 子状态为false），并通知包子铺线程（解除包子铺的等待状态）,
 9     吃货线程进入等待。包子铺线程可否进一步执行则取决于锁的获取状况
10  */
11 public class BaoZi {
12     private String pi;
13     private String xian;
14     boolean flag = false;
15 
16     public BaoZi() {
17     }
18 
19     public BaoZi(String pi, String xian, boolean flag) {
20         this.pi = pi;
21         this.xian = xian;
22         this.flag = flag;
23     }
24 
25     public String getPi() {
26         return pi;
27     }
28 
29     public void setPi(String pi) {
30         this.pi = pi;
31     }
32 
33     public String getXian() {
34         return xian;
35     }
36 
37     public void setXian(String xian) {
38         this.xian = xian;
39     }
40 
41     public boolean isFlag() {
42         return flag;
43     }
44 
45     public void setFlag(boolean flag) {
46         this.flag = flag;
47     }
48 
49     @Override
50     public String toString() {
51         return "BaoZi{" +
52                 "pi='" + pi + '\'' +
53                 ", xian='" + xian + '\'' +
54                 ", flag=" + flag +
55                 '}';
56     }
57 }

包子铺类

 1 package demosummary.waitingandwake;
 2 
 3 public class BaoZiPu extends Thread{
 4     private BaoZi bz;
 5 
 6     public BaoZiPu(String name, BaoZi bz) {
 7         super(name);
 8         this.bz = bz;
 9     }
10 
11     @Override
12     public void run() {
13         //定义一个变量来判断作什么皮和馅的包子
14         int count = 0;
15         while (true) {
16             synchronized (bz) {
17                 if (bz.flag == true) {//包子存在
18                     try {
19                         bz.wait();//进入等待状态,既不须要作包子
20                     } catch (InterruptedException e) {
21                         e.printStackTrace();
22                     }
23                 }
24                 //没有包子,包子铺开始作包子
25                 System.out.println("包子铺开始作包子");
26                 //判断作什么包子
27                 if (count != 0) {
28                     //作冰皮蛋黄包子
29                     bz.setPi("冰皮");
30                     bz.setXian("蛋黄");
31                 } else {
32                     //作薄皮豆沙馅
33                     bz.setPi("薄皮");
34                     bz.setXian("豆沙");
35                 }
36                 count++;
37                 //改变包子的状态为有包子
38                 bz.flag = true;
39                 System.out.println("包子作好了:"+bz.getPi()+bz.getXian()+"包子");
40                 System.out.println("请等待的顾客能够来拿包子了");
41                 bz.notify();
42             }
43         }
44     }
45 }

顾客类

 1 package demosummary.waitingandwake;
 2 
 3 public class GuKe extends Thread{
 4     private BaoZi bz;
 5 
 6     public GuKe(String name, BaoZi bz) {
 7         super(name);
 8         this.bz = bz;
 9     }
10 
11     @Override
12     public void run() {
13         while (true) {
14             synchronized (bz) {
15                 if (bz.flag == false) {
16                     try {
17                         bz.wait();
18                     } catch (InterruptedException e) {
19                         e.printStackTrace();
20                     }
21                 }
22 
23                 System.out.println("顾客已拿到" + bz.getPi() + bz.getXian()+"包子");
24                 bz.flag = false;
25                 bz.notify();
26             }
27         }
28     }
29 }

测试类

 1 package demosummary.waitingandwake;
 2 
 3 public class Test {
 4     public static void main(String[] args) {
 5         //建立包子、包子铺、顾客对象
 6         BaoZi baoZi = new BaoZi();
 7         BaoZiPu baoZiPu = new BaoZiPu("包子铺", baoZi);
 8         GuKe guKe = new GuKe("顾客", baoZi);
 9         //调用包子铺和顾客线程
10         baoZiPu.start();
11         guKe.start();
12     }
13 }