java多线程远程协作（狂神说）附上课代码

Posted 2021-12-14 轻狂书生han

线程协作

​ 生产者消费者模式

线程通信

• 应用场景：生产者和消费者问题
  • 假设仓库中只能存放一件产品，生产者将生产出来的产品放入仓库，消费者将仓库中产品取走消费。
  • 如果仓库中没有产品，则生产者将产品放入仓库，否则停止生产并等待，直到仓库中的产品被消费者取走为止。
  • 如果仓库中方有产品，则消费者可以将产品取走消费，否则停止消费并等待，直到仓库中再次放入产品为止。

线程通信-分析

这是一个线程同步问题，生产者和消费者共享同一个资源，并且生产者和消费者之间相互依赖，互为条件

• 对于生产者，没有生产产品之前，要通知消费者等待，而产生了产品之后，又需要马上通知消费者消费
• 对于消费者，在消费之后，要通知生产者已经结束消费，需要生产心的产品以供消费。
• 在生产者消费者问题中，仅有synchronized是不够的
  • synchronized可阻止并发更新同一个共享资源，实现了同步
  • synchronized不能用来实现不同线程之间的消息传递（通信）

Java提供了几个方法解决线程之间的通信问题

注意：均是Object类的方法，都只能在同步方法活着同步代码块中使用，否则则会抛出异常IIIegalIMonitorStateException

解决方式1

并发写作模型“生产者/消费者模式”-->管程法

• 生产者：负责生产数据的模块（可能是方法，对象，线程，进程）
• 消费者：负责处理数据的模块（可能是方法，对象，线程，进程）
• 缓冲区：消费者不能直接使用生产者的数据，他们之间有个“缓冲区”

生产者将生产好的数据放入缓冲区，消费者从缓冲区拿出数据

package com.thread;

//测试：生产者和消费者模型-->利用缓冲区解决：管程法

//生产者，消费者，产品，缓冲区
public class TEstPC 

    public static void main(String[] args) 
        SynContainer container = new SynContainer();

        new Producer(container).start();
        new Consumer(container).start();

    




//生产者
class Producer extends Thread
    SynContainer container;

    public Producer(SynContainer container)
        this.container = container;
    

    //生产
    @Override
    public void run() 
        for (int i = 0; i < 100; i++) 
            container.push(new Chicken(i));
            System.out.println("生产了-->"+i+"只鸡");
        
    


//消费者
class Consumer extends Thread
    SynContainer container;

    public Consumer(SynContainer container)
        this.container = container;
    

    //消费


    @Override
    public void run() 
        for (int i = 0; i < 100; i++) 
            System.out.println("消费了-->"+container.pop().id+"只鸡");
        
    


//产品
class Chicken
    int id; //产品编号
    public Chicken(int id)
        this.id = id;
    




//缓冲区
class SynContainer

    //需要一个容器大小
    Chicken[] chickens = new Chicken[10];
    //容器计数器
    int count =0;

    //生产者放入产品
    public synchronized void push(Chicken chicken)
        //如果容器满了，就需要等待
        if (count==chickens.length)
            //通知消费者消费，生产者等待
            try 
                this.wait();
            catch (InterruptedException e)
                e.printStackTrace();
            

        

        //如果没有满，我们就需要丢入产品。
        chickens[count] =chicken;
        count++;

        //可以通知消费者消费了
        this.notifyAll();

    


    //消费者消费产品
    public synchronized Chicken pop()
        //判断能否消费
        if (count==0)
            //等待生产者生产，消费者等待
            try 
                this.wait();
             catch (InterruptedException e) 
                e.printStackTrace();
            
        

        //如果可以消费
        count--;
        Chicken chicken = chickens[count];

        //吃完了，通知生产者生产
        this.notifyAll();
        return chicken;
    

解决方式2

• 并发协作模型“生产者/消费者模式”-->信号灯法

package com.thread;

public class TestPc2 
    public static void main(String[] args) 
        TV tv = new TV();
        new Player(tv).start();
        new Watcher(tv).start();
    


//生产者-->演员
class Player extends Thread
    TV tv;
    public Player(TV tv)
    
        this.tv = tv;
    

    @Override
    public void run() 
        for (int i = 1; i < 20; i++)
        
            if (i%2==0)
            
                this.tv.play("快乐大本营播放中");
            
            else
            
                this.tv.play("抖音：记录美好生活");

            

        
    


//消费者-->观众
class Watcher extends Thread
    TV tv;
    public Watcher(TV tv)
    
        this.tv = tv;

    
    @Override
    public void run() 
        for (int i = 1; i < 20; i++)
        
            tv.watch();

        
    

//产品-->节目
class TV
    //演员录制，观众等待 T
    //观众观看，演员等待 F
    String voice;//表演
    boolean flag = true;

    //表演
    public synchronized void play(String voice)


        if (!flag)
        
            try 
                this.wait();
             catch (InterruptedException e)
            
                e.printStackTrace();
            
        


        System.out.println("录制了"+voice);
        //通知观众观看
        this.notifyAll();//通知唤醒
        this.voice = voice;
        this.flag = !this.flag;
    


    //观看
    public synchronized void watch()
        if(flag)
        
            try 
                this.wait();
             catch (InterruptedException e)
            
                e.printStackTrace();
            
        
        System.out.println("观看了"+voice);
        //通知演员表演
        this.notifyAll();//通知唤醒
        this.flag = !this.flag;