java笔记--多生产多消费问题

单一生产者,消费者问题:
class Resource{
    private String name;
    private int count=1;
    private boolean flag=false;
    public synchronized void set(String name){
        if(flag)
                try{
                    this.wait();
                    }catch(InterruptedException e){ 
                    }
        this.name=name+count;
        count++;
        System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"...生产者。。。。。"+this.name);
        flag=true;
        notify();
    }
    public synchronized void out(){
        if(!flag)
                try{
                    this.wait();
                    }catch(InterruptedException e){ 
                    }
        System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"...消费者。。。"+this.name);
        flag=false; 
        notify();
    }
}
class Producer implements Runnable{
    private Resource r;
    Producer(Resource r){
        this.r=r;
    }
    public void run(){
        while(true){
            r.set("kaoya");
        }
    }
}
class Consumer implements Runnable{
    private Resource r;
    Consumer(Resource r){
        this.r=r;
    }
    public void run(){
        while(true){
            r.out();
        }
    }
}
public class XiaoFei {

    public static void main(String[] args) {
        Resource r=new Resource();
        Producer pro=new Producer(r);
        Consumer con=new Consumer(r);
        
        Thread t1=new Thread(pro);
        Thread t2=new Thread(con);
        t1.start();
        t2.start();
    }
}

运行:
多生产多消费问题:
class Resource{
    private String name;
    private int count=1;
    private boolean flag=false;
    public synchronized void set(String name){
        if(flag)
                try{
                    this.wait();
                    }catch(InterruptedException e){ 
                    }
        this.name=name+count;
        count++;
        System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"...生产者。。。。。"+this.name);
        flag=true;
        notify();
    }
    public synchronized void out(){
        if(!flag)
                try{
                    this.wait();
                    }catch(InterruptedException e){ 
                    }
        System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"...消费者。。。"+this.name);
        flag=false; 
        notify();
    }
}
class Producer implements Runnable{
    private Resource r;
    Producer(Resource r){
        this.r=r;
    }
    public void run(){
        while(true){
            r.set("kaoya");
        }
    }
}
class Consumer implements Runnable{
    private Resource r;
    Consumer(Resource r){
        this.r=r;
    }
    public void run(){
        while(true){
            r.out();
        }
    }
}
public class Many {

    public static void main(String[] args) {
        Resource r=new Resource();
        Producer pro=new Producer(r);
        Consumer con=new Consumer(r);
        
        Thread t0=new Thread(pro);
        Thread t1=new Thread(pro);
        Thread t2=new Thread(con);
        Thread t3=new Thread(con);
        t0.start();
        t1.start();
        t2.start();
        t3.start();

    }
}

如果直接创建多个线程,会出现生产一次,却消费多次的冲突,或者生产多个,却消费最近一个(即有生产的未被消费)的冲突。

运行:

这时可把判断语句if换成while,但会出现死锁现象。所以要在将notify改为notifyAll。即:

//多生產多消費問題

//if判断标记,只有一次会导致不该执行的线程运行了。出现了数据错误的情况
//while判断标记,解决了线程获取执行权后,是否要运行!

//notify只能唤醒一个线程,如果本方唤醒了本方,无意义。而且while判断标记+notify会导致死锁。
//notifyAll解决了,本方线程一定会唤醒对方线程。
class Resource{
    private String name;
    private int count=1;
    private boolean flag=false;
    public synchronized void set(String name){
        while(flag)
                try{
                    this.wait();
                    }catch(InterruptedException e){ 
                    }
        this.name=name+count;
        count++;
        System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"...生产者。。。。。"+this.name);
        flag=true;
        notifyAll();
    }
    public synchronized void out(){
        while(!flag)
                try{
                    this.wait();
                    }catch(InterruptedException e){ 
                    }
        System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"...消费者。。。"+this.name);
        flag=false; 
        notifyAll();
    }
}
class Producer implements Runnable{
    private Resource r;
    Producer(Resource r){
        this.r=r;
    }
    public void run(){
        while(true){
            r.set("kaoya");
        }
    }
}
class Consumer implements Runnable{
    private Resource r;
    Consumer(Resource r){
        this.r=r;
    }
    public void run(){
        while(true){
            r.out();
        }
    }
}
public class YouHua {

    public static void main(String[] args) {
        Resource r=new Resource();
        Producer pro=new Producer(r);
        Consumer con=new Consumer(r);
        
        Thread t0=new Thread(pro);
        Thread t1=new Thread(pro);
        Thread t2=new Thread(con);
        Thread t3=new Thread(con);
        t0.start();
        t1.start();
        t2.start();
        t3.start();

    }
}

运行:
image.png
JDK1.5以后将同步和锁封装成了对象。并将操作锁的隐式方式定义到了该对象中,将隐式变成了显示动作。

Lock接口:出现替代了同步代码块或者同步函数。将同步的隐式锁操作变成了显式锁操作。同时更为灵活。可以一个锁上加上多组监视器。——lock();unclock();

Condition接口:出现替代了Object中的wait,notify,notifyAll方法。将这些监视器方法单独进行了封装,变成Condition监视器对象。可以任意锁进行组合。——await();singnal();singnalAll();

import java.util.concurrent.locks.*;                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                           

class Resource{
    private String name;
    private int count=1;
    private boolean flag=false;
    
//  创建一个锁对象。
    Lock lock=new ReentrantLock();
    
    //通过已有的锁获取该锁上的监视器对象。
//  Condition con=lock.newCondition();
    
    //通过已有的锁获取两组监视器,一组监视生产者,一组监视消费者。
        Condition producer_con = lock.newCondition();
        Condition consumer_con = lock.newCondition();
    public void set(String name){
        lock.lock();
//      try{lock.wait();}catch(InterruptedException e){}
        try{
            while(flag)
                try{
                    producer_con.await();;
                    }catch(InterruptedException e){ 
                    }
        this.name=name+count;
        count++;
        System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"...生产者。。。。。"+this.name);
        flag=true;
//      con.signalAll();
        consumer_con.signal();
        }finally{
            lock.unlock();
        }
        
    }
    public  void out(){
        lock.lock();
//      try{this.wait();}catch(InterruptedException e){}
        try{
            while(!flag)
                try{
                    consumer_con.await();
                    }catch(InterruptedException e){ 
                    }
        System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"...消费者。。。"+this.name);
        flag=false; 
//      con.signalAll();
        producer_con.signal();
        }finally{
            lock.unlock();
        }
        
    }
}
class Producer implements Runnable{
    private Resource r;
    Producer(Resource r){
        this.r=r;
    }
    public void run(){
        while(true){
            r.set("kaoya");
        }
    }
}
class Consumer implements Runnable{
    private Resource r;
    Consumer(Resource r){
        this.r=r;
    }
    public void run(){
        while(true){
            r.out();
        }
    }
}
public class lockandcondition {

    public static void main(String[] args) {
        Resource r=new Resource();
        Producer pro=new Producer(r);
        Consumer con=new Consumer(r);
        
        Thread t0=new Thread(pro);
        Thread t1=new Thread(pro);
        Thread t2=new Thread(con);
        Thread t3=new Thread(con);
        t0.start();
        t1.start();
        t2.start();
        t3.start();

    }
}

运行效果同上。

JDK1.5以后将同步和锁封装成了对象。
 并将操作锁的隐式方式定义到了
该对象中,将隐式变成了显示动作。

Lock接口:出现替代了同步代码块或者同步函数。将同步的隐式锁操作变成了显式锁操作。
         同时更为灵活。可以一个锁上加上多组监视器。
lock();unclock();

Condition接口:出现替代了Object中的wait,notify,notifyAll方法。
               将这些监视器方法单独进行了封装,变成Condition监视器对象。
               可以任意锁进行组合。
await();singnal();singnalAll();

wait与sleep的区别:
1.wait可以指定时间也可以不指定。
sleep必须指定时间

2.在同步中时,对cpu的执行权和锁的处理不同。
wait:释放执行权,释放锁。
sleep:释放执行权,不释放锁。

class Resource{
    private String name;
    private int count=1;
    private boolean flag=false;
    
//  创建一个锁对象。
    Lock lock=new ReentrantLock();
    
    //通过已有的锁获取该锁上的监视器对象。
//  Condition con=lock.newCondition();
    
    //通过已有的锁获取两组监视器,一组监视生产者,一组监视消费者。
        Condition producer_con = lock.newCondition();
        Condition consumer_con = lock.newCondition();
    public void set(String name){
        lock.lock();
//      try{lock.wait();}catch(InterruptedException e){}
        try{
            while(flag)
                try{
                    producer_con.await();;
                    }catch(InterruptedException e){ 
                    }
        this.name=name+count;
        count++;
        System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"...生产者。。。。。"+this.name);
        flag=true;
//      con.signalAll();
        consumer_con.signal();
        }finally{
            lock.unlock();
        }
        
    }
    public  void out(){
        lock.lock();
//      try{this.wait();}catch(InterruptedException e){}
        try{
            while(!flag)
                try{
                    consumer_con.await();
                    }catch(InterruptedException e){ 
                    }
        System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"...消费者。。。"+this.name);
        flag=false; 
//      con.signalAll();
        producer_con.signal();
        }finally{
            lock.unlock();
        }
        
    }
}
class Producer implements Runnable{
    private Resource r;
    Producer(Resource r){
        this.r=r;
    }
    public void run(){
        while(true){
            r.set("kaoya");
        }
    }
}
class Consumer implements Runnable{
    private Resource r;
    Consumer(Resource r){
        this.r=r;
    }
    public void run(){
        while(true){
            r.out();
        }
    }
}
public class lockandcondition {

    public static void main(String[] args) {
        Resource r=new Resource();
        Producer pro=new Producer(r);
        Consumer con=new Consumer(r);
        
        Thread t0=new Thread(pro);
        Thread t1=new Thread(pro);
        Thread t2=new Thread(con);
        Thread t3=new Thread(con);
        t0.start();
        t1.start();
        t2.start();
        t3.start();

    }
}

/*

停止线程:

1 stop方法。

2 run方法结束。

怎么控制线程的任务结束呢?
任务中都会有循环结构,只要控制住循环就可以结束任务。

控制循环通常就用定义标记来完成(变量flag)。

但是如果线程处于冻结状态,无法读取标记。如何结束呢?

可以使用interrupt()方法将线程从冻结状态强制恢复到运行状态中来,让线程具备cpu的执行资格。

但是强制动作会发生了InterruptedException,记得要处理。
*/

class StopThread implements Runnable{
    private boolean flag=true;
    public synchronized void run(){
        while(flag){
            try{
                wait();
            }catch(InterruptedException e){
                System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"....."+e);
                flag=false;
            }
            System.out.println(Thread.currentThread().getName()+".....++++");
        }
    }
    public void setFlag(){
        flag=false;
    }
}

public class StopThreadDemo {
    public static void main(String[] args) 
    {
        StopThread st = new StopThread();

        Thread t1 = new Thread(st);
        Thread t2 = new Thread(st);

        t1.start();
        t2.setDaemon(true);
        t2.start();


        int num = 1;
        for(;;)
        {
            if(++num==50)
            {
//              st.setFlag();
                t1.interrupt();
//              t2.interrupt();
                break;
            }
            System.out.println("main...."+num);
        }

        System.out.println("over");
    }
}
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