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Java线程(三):线程协作-生产者/消费者模式
 
假设有这样一种情况,有一个盘子,盘子里只能放一个鸡蛋,A线程专门往盘子里放鸡蛋,如果盘子里有鸡蛋,则一直等到盘子里没鸡蛋,B线程专门从盘子里取鸡蛋,如果盘子里没鸡蛋,则一直等到盘子里有鸡蛋。这里盘子是一个互斥区,每次放鸡蛋是互斥的,每次取鸡蛋也是互斥的,A线程放鸡蛋,如果这时B线程要取鸡蛋,由于A没有释放锁,B线程处于等待状态,进入阻塞队列,放鸡蛋之后,要通知B线程取鸡蛋,B线程进入就绪队列,反过来,B线程取鸡蛋,如果A线程要放鸡蛋,由于B线程没有释放锁,A线程处于等待状态,进入阻塞队列,取鸡蛋之后,要通知A线程放鸡蛋,A线程进入就绪队列。我们希望当盘子里有鸡蛋时,A线程阻塞,B线程就绪,盘子里没鸡蛋时,A线程就绪,B线程阻塞,代码如下:
[java] 
import java.util.ArrayList; 
import java.util.List; 
/** 定义一个盘子类,可以放鸡蛋和取鸡蛋 */ 
public class Plate { 
    /** 装鸡蛋的盘子 */ 
    List<Object> eggs = new ArrayList<Object>(); 
    /** 取鸡蛋 */ 
    public synchronized Object getEgg() { 
        while (eggs.size() == 0) { 
            try { 
                wait(); 
            } catch (InterruptedException e) { 
                e.printStackTrace(); 
            } 
        } 
        Object egg = eggs.get(0); 
        eggs.clear();// 清空盘子 
        notify();// 唤醒阻塞队列的某线程到就绪队列 
        System.out.println("拿到鸡蛋"); 
        return egg; 
    } 
    /** 放鸡蛋 */ 
    public synchronized void putEgg(Object egg) { 
        while (eggs.size() > 0) { 
            try { 
                wait(); 
            } catch (InterruptedException e) { 
                e.printStackTrace(); 
            } 
        } 
        eggs.add(egg);// 往盘子里放鸡蛋 
        notify();// 唤醒阻塞队列的某线程到就绪队列 
        System.out.println("放入鸡蛋"); 
    } 
    static class AddThread extends Thread { 
        private Plate plate; 
        private Object egg = new Object(); 
        public AddThread(Plate plate) { 
            this.plate = plate; 
        } 
        public void run() { 
            plate.putEgg(egg); 
        } 
    } 
    static class GetThread extends Thread { 
        private Plate plate; 
        public GetThread(Plate plate) { 
            this.plate = plate; 
        } 
        public void run() { 
            plate.getEgg(); 
        } 
    } 
    public static void main(String args[]) { 
        Plate plate = new Plate(); 
        for(int i = 0; i < 10; i++) { 
            new Thread(new AddThread(plate)).start(); 
            new Thread(new GetThread(plate)).start(); 
        } 
    } 

        输出结果:
[java] 
放入鸡蛋 
拿到鸡蛋 
放入鸡蛋 
拿到鸡蛋 
放入鸡蛋 
拿到鸡蛋 
放入鸡蛋 
拿到鸡蛋 
放入鸡蛋 
拿到鸡蛋 
放入鸡蛋 
拿到鸡蛋 
放入鸡蛋 
拿到鸡蛋 
放入鸡蛋 
拿到鸡蛋 
放入鸡蛋 
拿到鸡蛋 
放入鸡蛋 
拿到鸡蛋 
        8 l程序开始,A线程判断盘子是否为空,放入一个鸡蛋,并且唤醒在阻塞队列的一个线程,阻塞队列为空;假设CPU又调度了一个A线程,盘子非空,执行等待,这个A线程进入阻塞队列;然后一个B线程执行,盘子非空,取走鸡蛋,并唤醒阻塞队列的A线程,A线程进入就绪队列,此时就绪队列就一个A线程,马上执行,放入鸡蛋;如果再来A线程重复第一步,在来B线程重复第二步,整个过程就是生产者(A线程)生产鸡蛋,消费者(B线程)消费鸡蛋。
        前段时间看了张孝祥老师线程的视频,讲述了一个其学员的面试题,也是线程通信的,在此也分享一下。
        题目:子线程循环10次,主线程循环100次,如此循环100次,好像是空中网的笔试题。
[java] 
public class ThreadTest2 { 
    public static void main(String[] args) { 
        final Business business = new Business(); 
        new Thread(new Runnable() { 
            @Override 
            public void run() { 
                threadExecute(business, "sub"); 
            } 
        }).start(); 
        threadExecute(business, "main"); 
    }    
    public static void threadExecute(Business business, String threadType) { 
        for(int i = 0; i < 100; i++) { 
            try { 
                if("main".equals(threadType)) { 
                    business.main(i); 
                } else { 
                    business.sub(i); 
                } 
            } catch (InterruptedException e) { 
                e.printStackTrace(); 
            } 
        } 
    } 

class Business { 
    private boolean bool = true; 
    public synchronized void main(int loop) throws InterruptedException { 
        while(bool) { 
            this.wait(); 
        } 
        for(int i = 0; i < 100; i++) { 
            System.out.println("main thread seq of " + i + ", loop of " + loop); 
        } 
        bool = true; 
        this.notify(); 
    }    
    public synchronized void sub(int loop) throws InterruptedException { 
        while(!bool) { 
            this.wait(); 
        } 
        for(int i = 0; i < 10; i++) { 
            System.out.println("sub thread seq of " + i + ", loop of " + loop); 
        } 
        bool = false; 
        this.notify(); 
    } 

        大家注意到没有,在调用wait方法时,都是用while判断条件的,而不是if,在wait方法说明中,也推荐使用while,因为在某些特定的情况下,线程有可能被假唤醒,使用while会循环检测更稳妥。
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