java複習第6天---多線程----6.4--多線程等待喚醒機制

java複習第6天---多線程----6.4--多線程等待喚醒機制

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目錄

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內容

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1、線程狀態

  線程具有生命週期，從重建到消亡。java.lang.Thread.State這個枚舉中給出來線程的六種狀態。線程狀態轉換圖示1-1：

• 解析：

線程狀態	導致狀態發生的條件
NEW	線程別創建，但是沒有調用 start 方法
Runnable（可運行狀態)	線程在JVM中可運行的狀態
Blocked（阻塞狀態)	當一個線程對象，試圖獲取鎖對象，但是該鎖對象被其他線程佔用時，次線程進入Bolcked狀態；當該線程獲取到鎖對象時，進入Runnable狀態
Waiting（無限等待狀態)	一個線程等待另外一個線程(喚醒）時，進入Waiting狀態，不能自動喚醒，必須等待另外一個線程執行notify或者notifyAll方法才能夠喚醒
Timed-Waiting（計時等待狀態）	同waiting，有幾個方法有超時參數，當被調用時，進入Timed-Waiting狀態。狀態一直持續到朝時期滿或者被喚醒。常用有超時參數的方法 Threa.sleep,Object wait
Terminated（死亡狀態)	run方法正常結束或者掉用stop方法

• Timed-Waiting示例1-1：每隔一秒打印一個數字

    package thread.create;
  
    public class TestTimedWaitng {
    	public static void main(String[] args) {
    		new Thread(new Runnable() {
  
    			@Override
    			public void run() {
    				for(int i = 0; i <= 10; i++) {	
    					System.out.println(i);
    					try {
    						Thread.sleep(1000);
    					} catch (InterruptedException e) {
    						e.printStackTrace();
    					}
  
    				}
    			}
  
    		}).start();
    	}
    }
    測試結果：自己測試纔有效果
  

2、線程間通信

• 線程間通信：當多線程處理同一資源，但是任務不同時，那麼線程間存在通信問題。
• 爲什麼線程間需要處理通信問題：多線程併發執行，CPU默認隨機切換執行線程；當需要多個線程共同處理資源時，但是執行不同的任務，並且有序執行，以此高效率的完成任務。
• 怎麼保證多線程間通信有效利用資源:需要用到下面要學的等待喚醒機制

2、線程等待喚醒機制

2.1、概述

  等待喚醒是線程間協助機制。線程間存在競爭，比如爭奪鎖；線程間存在協助機制，以共同完成任務。比如，公司同事間升職競爭，但是更多時候，需要同事共同協助完成某個項目。
  線程執行wait方法，進入waiting狀態。等待其他線程完成指定的代碼後，執行notify將其喚醒。當多個線程等待時，如需要，可以執行notifyAll方法，把所有等待的線程喚醒。
  wait/notify就是等待喚醒機制。

2.2、使用方法

• wait：不在活動，不在參與調度。不佔用CUP資源，不參與競爭。這時線程狀態Waiting。它需要其他線程執行一個特別的操作，notify(通知)在這個對象上等待的線程從wait set中釋放（即喚醒），重寫進入調度隊列
• notify：選取所通知對象上wait set 中的一個線程釋放
• notifyAll：選取所通知對象上wait set 中的所有線程釋放

2.3、案例

• 問題描述：

  1. 包子鋪生產包子，喫貨喫包子
  2. 包子有屬性皮、陷 和一個描述有無的狀態
  3. 當有包子的時候，包子鋪提醒喫貨喫包子，且包子鋪wait；喫貨喫包子，且設置包子狀態：無，提醒包子鋪生產包子
  4. 當沒有的包子的時候，包子鋪生成包子
  5. 重複3，4步驟

• 分析

  • 包子類：

    • 屬性：皮、陷，flag

  • 包子鋪線程：

    • 屬性：包子對象引用
    • 構造方法：傳入包子對象
    • 方法：重寫線程run方法生成包子

  • 喫貨線程：

    • 屬性：包子對象引用
    • 構造方法：傳入包子對象
    • 方法：重寫線程run方法喫包子

• 代碼2.3-1

    package thread.notifyAndWait;
  
    public class Baozi {
    	private String pi;
    	private String xian;
  
    	private boolean flag = false;
  
  
    	public Baozi(String pi, String xian) {
    		this.pi = pi;
    		this.xian = xian;
    	}
  
  
    	public Baozi() {
  
    	}
  
  
    	@Override
    	public String toString() {
    		return "Baozi [pi=" + pi + ", xian=" + xian + "]";
    	}
  
  
    	public String getPi() {
    		return pi;
    	}
  
  
    	public void setPi(String pi) {
    		this.pi = pi;
    	}
  
  
    	public String getXian() {
    		return xian;
    	}
  
  
    	public void setXian(String xian) {
    		this.xian = xian;
    	}
  
  
    	public boolean isFlag() {
    		return flag;
    	}
  
  
    	public void setFlag(boolean flag) {
    		this.flag = flag;
    	}
  
  
    }
    
    package thread.notifyAndWait;
  
    public class Baozipu extends Thread{
    	Baozi baozi;
  
    	public Baozipu(Baozi baozi) {
    		this.baozi = baozi;
    	}
  
    	@Override
    	public void run() {
    		int count = 0;
    		while(true) {
    			synchronized(baozi) {
    				if(baozi.isFlag()) {
    					try {
    						baozi.wait();
    					} catch (InterruptedException e) {
    						// TODO Auto-generated catch block
    						e.printStackTrace();
    					}
    				}else {
    					if((count & 1) == 0) {
    						baozi.setPi("薄皮");
    						baozi.setXian("三鮮餡");
    					}else {
    						baozi.setPi("冰皮");
    						baozi.setXian("羊肉餡");
    					}
    					count++;
    					System.out.println("包子鋪正在生產:" + baozi);
    					try {
    						Thread.sleep(1000);
    					} catch (InterruptedException e) {
    						// TODO Auto-generated catch block
    						e.printStackTrace();
    					}
  
    					System.out.println("包子鋪已經生產：" + baozi);
    					baozi.setFlag(true);
    					baozi.notify();
    				}
    			}
    		}
    	}
  
  
    }
    
    package thread.notifyAndWait;
  
    public class Chihuo extends Thread{
    	Baozi baozi;
  
    	public Chihuo(Baozi baozi) {
    		this.baozi = baozi;
    	}
  
    	@Override
    	public void run() {
    		while(true) {
    			synchronized(baozi) {
    				if(baozi.isFlag()) {
    					System.out.println("喫貨正在喫：" + baozi);
    					baozi.setFlag(false);
    					System.out.println("喫貨已經喫完：" + baozi);
    					baozi.notify();
    				}else {
    					try {
    						baozi.wait();
    					} catch (InterruptedException e) {
    						// TODO Auto-generated catch block
    						e.printStackTrace();
    					}
    				}
    			}
    		}
    	}
  
  
  
    }
    
    package thread.notifyAndWait;
  
    public class TestNotifyAndWait {
    	public static void main(String[] args) {
    		Baozi baozi = new Baozi();
  
  
    		new Baozipu(baozi).start();
    		new Chihuo(baozi).start();
    	}	
    }
    測試結果：
    包子鋪正在生產:Baozi [pi=薄皮, xian=三鮮餡]
    包子鋪已經生產：Baozi [pi=薄皮, xian=三鮮餡]
    喫貨正在喫：Baozi [pi=薄皮, xian=三鮮餡]
    喫貨已經喫完：Baozi [pi=薄皮, xian=三鮮餡]
    包子鋪正在生產:Baozi [pi=冰皮, xian=羊肉餡]
    包子鋪已經生產：Baozi [pi=冰皮, xian=羊肉餡]
    喫貨正在喫：Baozi [pi=冰皮, xian=羊肉餡]
    喫貨已經喫完：Baozi [pi=冰皮, xian=羊肉餡]
  

後記 ：

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