线程协作

线程协作

1.生产者消费者模式

应用场景

1. 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。

2. 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。

3. 如果仓库中放有产品﹐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。

4. java提供解决线程之间通信问题。

   1. wait()：表示线程一直等待，直到其他线程通知，与sleep不同，会释放锁。

   2. wait(long timeout)： 指定等待的毫秒数

   3. notify()：唤醒一个处于等待状态的线程

   4. notifyAll()：唤醒同一个对象上所有调用wait()方法的线程,优先级别高的线程优先调度

5. wait（）方法

// 测试生产者消费者模型 ----> 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 Productor(container).start();
        new Consumer(container).start();
    }
​
}
​
​
// 生产者
class Productor extends  Thread{
    SynContainer container;
​
    public Productor(SynContainer container){
        this.container = container;
    }
​
    //生产
    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;
    }
    public void run(){
        for (int i = 0; i < 100; i++) {
//            System.out.println(container.pop());
            System.out.println("消费了"+this.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];
​
    //容器计算器
    int count = 0;
​
    // 生产者放入产品
    public  synchronized void  push(Chicken chicken){
        // 如果容器满了,就需要等待消费者消费
​
        if(count == chickens.length){
            // 通知消费者消费，生产等待
           try {
                this.wait();
            } catch (InterruptedException e) {
                throw new RuntimeException(e);
            }
​
        }else{
            //如果没有满，我们就丢入产品
            chickens[count] =chicken;
            count++;
            this.notify();
        }
​
​
​
        //可以通知消费者消费
    }
​
​
    // 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) {
                // TODO Auto-generated catch block
                e.printStackTrace();
            }
        }else{
            //如果消费
            count--;
        }
​
        Chicken chicken = chickens[count];
        this.notify();
        //吃完了，统治生产者生产
        return chicken;
    }
​
​
}
​

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;
    }
​
    public void run(){
        for (int i = 0; i < 20; i++) {
            if(i%2 == 0){
                this.tv.play("快乐大本营播放中");
            }else{
                this.tv.play("抖音广告");
            }
        }
    }
}
​
//生产者 -> 观众
class Watcher extends Thread{
    Tv tv;
    public Watcher(Tv tv){
        this.tv = tv;
    }
    public void run(){
        for (int i = 0; i < 20; i++) {
            this.tv.watch();
        }
    }
}
​
// 产品->节目
class Tv{
    //演员表演，观众等等
    // 观众观看，演员等待
    String voice;//表演节目
    boolean flag = true;
​
    //表演
    public synchronized void play(String voice){
        if(!flag){
            try {
                this.wait();
            } catch (InterruptedException e) {
                throw new RuntimeException(e);
            }
        }
​
​
        System.out.println("演员表演了"+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();//等待
            } catch (InterruptedException e) {
                throw new RuntimeException(e);
            }
        }
        System.out.println("观看了"+voice);
        //通知演员表演
        this.notifyAll();//结束等待
        this.flag=!this.flag;
    }
}

2.线程池

1. 背景:经常创建和销毁、使用量特别大的资源，比如并发情况下的线程，对性能影响大。

2. 思路:提前创建好多个线程，放入线程池中，使用时直接获取，使用完放回池中。可以避免频繁创建销毁、实现重复利用。类似生活中的公共交通工具。

3. 好处：提高响应速度（减少了创建新线程的时间)；降低资源消耗(重复利用线程池中线程，不需要每次都创建)；便于线程管理(.…..)

// 测试线程池
public class TestPool {
​
    public static void main(String[] args) {
        //1.创建线程池
        //参数为线程池大小
        ExecutorService service = Executors.newFixedThreadPool(10);
​
        // 执行
        service.execute(new MyThread());
        service.execute(new MyThread());
        service.execute(new MyThread());
        service.execute(new MyThread());
​
        // 2.关闭连接
        service.shutdownNow();
    }
​
}
​
class  MyThread implements Runnable{
    @Override
    public void run() {
        System.out.println(Thread.currentThread().getName());
    }
}

3.总结

import java.util.concurrent.Callable;
import java.util.concurrent.ExecutionException;
import java.util.concurrent.FutureTask;
​
// 回顾
public class ThreadNew {
    public static void main(String[] args) {
        new MyThread1().start();
        new Thread(new MyThread2()).start();
​
        FutureTask<Integer> futureTask = new FutureTask<Integer>(new MyThread3());
        new Thread(futureTask).start();
​
        try {
            Integer integer = futureTask.get();
            System.out.println(integer);
        } catch (InterruptedException e) {
            throw new RuntimeException(e);
        } catch (ExecutionException e) {
            throw new RuntimeException(e);
        }
​
    }
}
​
​
// 1.继承Thread类
class MyThread1 extends  Thread{
    public void run(){
        System.out.println("MyThread1");
    }
}
​
// 2.实现Runnable接口
class MyThread2 implements Runnable{
    @Override
    public void run() {
        System.out.println("MyThread2");
    }
}
​
// 3.实现Callable接口
class MyThread3 implements Callable<Integer>{
    @Override
    public Integer call() throws Exception {
        System.out.println("MyThread3");
        return 100;
    }
}