JUC线程高级---线程控制通信Condition

**版权声明:本文为小斑马伟原创文章,转载请注明出处!


Condition 接口描述了可能会与锁有关联的条件变量。这些变量在用法上与使用Object.wait 访问的隐式监视器类似,但提供了更强大的功能。需要特别指出的是,单个Lock 可能与多个Condition 对象关联。为了避免兼容性问题,Condition 方法的名称与对应的Object 版本中的不同。
在Condition 对象中与wait、notify 和notifyAll 方法对应的分别是await、signal 和signalAll。
Condition 实例实质上被绑定到一个锁上。要为特定Lock 实例获得Condition 实例,请使用其newCondition() 方法。

/**
  * 生产者和消费者
  * @author ZH-SW-Weiw
  *
  */
public class TestProductorAndConsumer {

public static void main(String[] args) {
    Clerk clerk = new Clerk();
    
    Productor pro = new Productor(clerk);
    Consumer cus = new Consumer(clerk);
    
    new Thread(pro, "生产者 A").start();
    new Thread(cus, "消费者 B").start();
    
    new Thread(pro, "生产者 C").start();
    new Thread(cus, "消费者 D").start();
}

 //店员
class Clerk {
private int product = 0 ;

//进货
public synchronized void get() { 
    while(product >= 1){//为了避免虚假唤醒问题,应该总是使用在循环中
        System.out.println("产品已满!");
        
        try {
            this.wait();
        } catch (InterruptedException e) {
        }
        
    }
    
    System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " : " + ++product);
    this.notifyAll();
}

//卖货
public synchronized void sale() {// product = 0; 循环次数:0
    while (product <= 0) {
        System.out.println("缺货!");

        try {
            this.wait();
        } catch (InterruptedException e) {
        }
    }

    System.out
            .println(Thread.currentThread().getName() + " : " + --product);
    this.notifyAll();
}


//生产者
class Productor implements Runnable{
private Clerk clerk;

public Productor(Clerk clerk) {
    this.clerk = clerk;
}

@Override
public void run() {
    for (int i = 0; i < 20; i++) {
        try {
            Thread.sleep(200);
        } catch (InterruptedException e) {
        }
        
        clerk.get();
    }
}
}

 //消费者
class Consumer implements Runnable{
private Clerk clerk;

public Consumer(Clerk clerk) {
    this.clerk = clerk;
}

@Override
public void run() {
    for (int i = 0; i < 20; i++) {
        clerk.sale();
    }
}
}

为了避免虚假唤醒问题,使用while循环,取消if else判断。
使用Codition来控制线程通信:

/*
 * 生产者消费者案例:
 */
public class TestProductorAndConsumerForLock {

public static void main(String[] args) {
    Clerk clerk = new Clerk();

    Productor pro = new Productor(clerk);
    Consumer con = new Consumer(clerk);

    new Thread(pro, "生产者 A").start();
    new Thread(con, "消费者 B").start();

    new Thread(pro, "生产者 C").start();
    new Thread(con, "消费者 D").start();
}
class Clerk {
private int product = 0;

private Lock lock = new ReentrantLock();
private Condition condition = lock.newCondition();

// 进货
public void get() {
    lock.lock();

    try {
        if (product >= 1) { // 为了避免虚假唤醒,应该总是使用在循环中。
            System.out.println("产品已满!");

            try {
                condition.await();
            } catch (InterruptedException e) {
            }

        }
        System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " : "
                + ++product);

        condition.signalAll();
    } finally {
        lock.unlock();
    }

}

// 卖货
public void sale() {
    lock.lock();

    try {
        if (product <= 0) {
            System.out.println("缺货!");

            try {
                condition.await();
            } catch (InterruptedException e) {
            }
        }

        System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " : "
                + --product); 

        condition.signalAll();

    } finally {
        lock.unlock();
    }
}

// 生产者
class Productor implements Runnable {

private Clerk clerk;

public Productor(Clerk clerk) {
    this.clerk = clerk;
}

@Override
public void run() {
    for (int i = 0; i < 20; i++) {
        try {
            Thread.sleep(200);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }

        clerk.get();
    }
}

// 消费者
class Consumer implements Runnable {

private Clerk clerk;

public Consumer(Clerk clerk) {
    this.clerk = clerk;
}

@Override
public void run() {
    for (int i = 0; i < 20; i++) {
        clerk.sale();
    }
}

线程按序交替开启3 个线程,这三个线程的ID 分别为A、B、C,每个线程将自己的ID 在屏幕上打印10 遍,要求输出的结果必须按顺序显示。
如:ABCABCABC…… 依次递归。

/*
 * 编写一个程序,开启 3 个线程,这三个线程的 ID 分别为 A、B、C,每个线程将自己的 ID 在屏幕上打印 10 遍,要求输出的结果必须按顺序显示。
 *  如:ABCABCABC…… 依次递归
 */
public class TestABCAlternate {

public static void main(String[] args) {
    AlternateDemo ad = new AlternateDemo();
    
    new Thread(new Runnable() {
        @Override
        public void run() {
            
            for (int i = 1; i <= 20; i++) {
                ad.loopA(i);
            }
            
        }
    }, "A").start();
    
    new Thread(new Runnable() {
        @Override
        public void run() {
            
            for (int i = 1; i <= 20; i++) {
                ad.loopB(i);
            }
            
        }
    }, "B").start();
    
    new Thread(new Runnable() {
        @Override
        public void run() {
            
            for (int i = 1; i <= 20; i++) {
                ad.loopC(i);
                
                System.out.println("-----------------------------------");
            }
            
        }
    }, "C").start();
}

class AlternateDemo{

private int number = 1; //当前正在执行线程的标记

private Lock lock = new ReentrantLock();
private Condition condition1 = lock.newCondition();
private Condition condition2 = lock.newCondition();
private Condition condition3 = lock.newCondition();

/**
 * @param totalLoop : 循环第几轮
 */
public void loopA(int totalLoop){
    lock.lock();
    
    try {
        //1. 判断
        if(number != 1){
            condition1.await();
        }
        
        //2. 打印
        for (int i = 1; i <= 1; i++) {
            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "\t" + i + "\t" + totalLoop);
        }
        
        //3. 唤醒
        number = 2;
        condition2.signal();
    } catch (Exception e) {
        e.printStackTrace();
    } finally {
        lock.unlock();
    }
}

public void loopB(int totalLoop){
    lock.lock();
    
    try {
        //1. 判断
        if(number != 2){
            condition2.await();
        }
        
        //2. 打印
        for (int i = 1; i <= 1; i++) {
            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "\t" + i + "\t" + totalLoop);
        }
        
        //3. 唤醒
        number = 3;
        condition3.signal();
    } catch (Exception e) {
        e.printStackTrace();
    } finally {
        lock.unlock();
    }
}

public void loopC(int totalLoop){
    lock.lock();
    
    try {
        //1. 判断
        if(number != 3){
            condition3.await();
        }
        
        //2. 打印
        for (int i = 1; i <= 1; i++) {
            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "\t" + i + "\t" + totalLoop);
        }
        
        //3. 唤醒
        number = 1;
        condition1.signal();
    } catch (Exception e) {
        e.printStackTrace();
    } finally {
        lock.unlock();
    }
}
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