JAVA线程6 - 线程间的通讯

1、概述

线程之间须要一些协调通讯，来共同完成一件任务。

2、线程间的通讯

1. 线程交互

多个线程在处理同一资源，可是任务却不一样。

其中涉及的三个方法 :

wait():让线程处于阻塞状态，被wait的线程会被存储到线程池中。 
notify():随机唤醒一个线程池中的线程。 

notifyAll():唤醒线程池中的全部线程。 

这些方法都是final的，即它们都是不能被重写的，不能经过子类覆写去改变它们的行为。

关于等待/唤醒机制，要记住的关键点是：
必须从同步环境内调用wait()、notify()、notifyAll()方法。线程不能调用对象上等待或通知的方法，除非它拥有那个对象的锁。
wait()、notify()、notifyAll()都是Object的实例方法。与每一个对象具备锁同样，每一个对象能够有一个线程列表，他们等待来自该信号（通知）。线程经过执行对象上的wait()方法得到这个等待列表。从那时候起，它再也不执行任何其余指令，直到调用对象的notify()方法为止。若是多个线程在同一个对象上等待，则将只选择一个线程（不保证以何种顺序）继续执行。若是没有线程等待，则不采起任何特殊操做。

当在对象上调用wait()方法时，执行该代码的线程当即放弃它在对象上的锁。然而调用notify()时，并不意味着这时线程会放弃其锁。若是线程仍然在完成同步代码，则线程在移出以前不会放弃锁。所以，只要调用notify()并不意味着这时该锁变得可用。

2. 生产者消费者

无论任何编程语言，对于多线程程序来讲，生产者和消费者模型都是最经典的。

实际上，准确说应该是“生产者-消费者-仓储”模型，离开了仓储，生产者消费者模型就显得没有说服力了。
对于此模型，应该明确一下几点：
一、生产者仅仅在仓储未满时候生产，仓满则中止生产。
二、消费者仅仅在仓储有产品时候才能消费，仓空则等待。
三、当消费者发现仓储没产品可消费时候会通知生产者生产。
四、生产者在生产出可消费产品时候，应该通知等待的消费者去消费。

/** 
* Java线程：并发协做-生产者消费者模型 
* 
* @author leizhimin 2009-11-4 14:54:36 
*/ 
public class Test { 
    public static void main(String[] args) { 
        Godown godown = new Godown(30); 
        Consumer c1 = new Consumer(50, godown); 
        Consumer c2 = new Consumer(20, godown); 
        Consumer c3 = new Consumer(30, godown); 
        Producer p1 = new Producer(10, godown); 
        Producer p2 = new Producer(10, godown); 
        Producer p3 = new Producer(10, godown); 
        Producer p4 = new Producer(10, godown); 
        Producer p5 = new Producer(10, godown); 

        c1.start(); 
        c2.start(); 
        c3.start(); 
        p1.start(); 
        p2.start(); 
        p3.start(); 
        p4.start(); 
        p5.start(); 
    } 
} 

/** 
* 仓库 
*/ 
class Godown { 
    public static final int max_size = 100; //最大库存量 
    public int curnum;     //当前库存量 

    Godown() { 
    } 

    Godown(int curnum) { 
        this.curnum = curnum; 
    } 

    /** 
     * 生产指定数量的产品 
     * 
     * @param neednum 
     */ 
    public synchronized void produce(int neednum) { 
        //测试是否须要生产 
        while (neednum + curnum > max_size) { 
            System.out.println("要生产的产品数量" + neednum + "超过剩余库存量" + (max_size - curnum) + "，暂时不能执行生产任务!"); 
            try { 
                //当前的生产线程等待 
                wait(); 
            } catch (InterruptedException e) { 
                e.printStackTrace(); 
            } 
        } 
        //知足生产条件，则进行生产，这里简单的更改当前库存量 
        curnum += neednum; 
        System.out.println("已经生产了" + neednum + "个产品，现仓储量为" + curnum); 
        //唤醒在此对象监视器上等待的全部线程 
        notifyAll(); 
    } 

    /** 
     * 消费指定数量的产品 
     * 
     * @param neednum 
     */ 
    public synchronized void consume(int neednum) { 
        //测试是否可消费 
        while (curnum < neednum) { 
            try { 
                //当前的生产线程等待 
                wait(); 
            } catch (InterruptedException e) { 
                e.printStackTrace(); 
            } 
        } 
        //知足消费条件，则进行消费，这里简单的更改当前库存量 
        curnum -= neednum; 
        System.out.println("已经消费了" + neednum + "个产品，现仓储量为" + curnum); 
        //唤醒在此对象监视器上等待的全部线程 
        notifyAll(); 
    } 
} 

/** 
* 生产者 
*/ 
class Producer extends Thread { 
    private int neednum;                //生产产品的数量 
    private Godown godown;            //仓库 

    Producer(int neednum, Godown godown) { 
        this.neednum = neednum; 
        this.godown = godown; 
    } 

    public void run() { 
        //生产指定数量的产品 
        godown.produce(neednum); 
    } 
} 

/** 
* 消费者 
*/ 
class Consumer extends Thread { 
    private int neednum;                //生产产品的数量 
    private Godown godown;            //仓库 

    Consumer(int neednum, Godown godown) { 
        this.neednum = neednum; 
        this.godown = godown; 
    } 

    public void run() { 
        //消费指定数量的产品 
        godown.consume(neednum); 
    } 
}

该例中使用了notifyAll()方法唤醒了全部方法，其实最好只唤醒对方便可。 咱们将在后期章节中对其优化。