java中的併發 執行緒通訊

2021-08-27 21:50:27 字數 3303 閱讀 4956

目錄

1.wait(),notify(),notifyall()

2.生產者消費者模式

3.多生產多消費模式

1.wait(),notify(),notifyall()

object類為我們定義了執行緒通訊的方法,如wait(),notify()等,這些方式是本地的而且是final的.

1.1wait()

1)呼叫wait()方法,能讓當前執行緒阻塞並交出此物件的monitor,然後進入等待狀態直到其他執行緒呼叫此物件的notify()或notifyall()方法.當前的執行緒必須擁有此物件的monitor,也就是說wait()方法需要在synchronized域內使用.

2)wait()和sleep()的區別

wait 

sleep

所屬類 

thread 

object

物件鎖  

釋放  

不釋放使用環境

synchronized域內

任意環境

喚醒方式 

通過notify或notifyall喚醒

休眠到指定時間自動喚醒

1.2notify(),notifyall()

調notify()方法能夠喚醒乙個正在等待這個物件的monitor的某乙個執行緒,notifyall()方法能夠喚醒所有正在等待這個物件的monitor的執行緒.同樣的,這兩個方法需要在synchronized域內使用,也不會釋放鎖,.

2.生產者消費者模式

生產者消費者模式是經典的執行緒通訊模式,其主旨為兩個執行緒交替對乙個共享資源進行操作,並相互進行通訊.例:

public class threaddemo 

}// 資源類

class resource catch (interruptedexception e)

}count++;

system.out.println("生產者行為..." + count);

flag = true;

notify();

}public synchronized void get() catch (interruptedexception e)

}system.out.println("消費者行為......" + count);

flag = false;

notify();}}

// 生產者執行緒

class producer implements runnable

@override

public void run() }}

// 消費者執行緒

class consumer implements runnable

@override

public void run()

}}

執行結果:生產者消費者交替執行,每次對應的行為計數(count)相同.

3.多生產多消費模式

現實生活中長對應多個生產者和多個消費者,因此我們可以增加執行緒來實現.在上一節的main()函式內增加多個執行緒,例:

public class threaddemo 

}

執行結果:生產者消費者執行過程中偶爾會執行多次同一行為:

生產者行為...41133

消費者行為......41133

消費者行為......41133

我們已經使用了synchronized了,究竟是**出錯了呢?讓我們重新來看消費者的行為**:

public synchronized void get()  catch (interruptedexception e) 

}system.out.println("消費者行為......" + count);// 3

flag = false;// 4

notify();// 5

}

假設消費者c1呼叫了get()方法並得到了當前物件的鎖,執行**第1行進行if判斷》如果if語句判斷為true,c1進入等待狀態並釋放當前物件鎖》當其他執行緒呼叫了notify()喚醒c1後,c1繼續執行之前的任務,執行**第345行.問題就是在這裡出現的,因為c1再次執行時沒有進行flag標誌位的判斷而繼續執行,而如果此時flag標誌位不滿足條件時,列印的資料就是錯的.為了使執行緒再被喚醒後能再次對標誌位進行判斷,我們可以將if語句改為while語句.例:

public synchronized void get()  catch (interruptedexception e) 

}system.out.println("消費者行為......" + count);// 3

flag = false;// 4

notify();// 5

}

修改後再次執行,程式執行一會後阻塞了,又是為什麼呢?再次分析修改後的**:

消費者c1正常執行後呼叫了notify()方法》由於notify()方法只能喚醒某乙個等待執行緒,如果喚醒的是另乙個消費者c2,c2獲得執行權》由於flag標誌位沒變,因此c2也會進入等待狀態.但是如果這是最後乙個非等待狀態的執行緒,那麼所有執行緒都會處於wait()狀態從而阻塞.也就是說,這次是notify()引起的問題,如果notify()喚醒的是本方執行緒,那麼是沒有意義的,因此我們可以使用notifyall()喚醒所有執行緒,從而達到喚醒對方執行緒的目的.再次修改後的**:

public synchronized void put()  catch (interruptedexception e) 

}count++;

system.out.println(thread.currentthread().getname() + "生產者行為..." + count);

flag = true;

notifyall();

}public synchronized void get() catch (interruptedexception e)

}system.out.println(thread.currentthread().getname() + "消費者行為......" + count);

flag = false;

notifyall();

}

執行結果:多生產者之間和多消費者之間是隨機執行的,但每乙個生產者和乙個消費者對應並執行同樣的計數行為.

總結:在多生產多消費模式中,需通過while判斷和notifyall()喚醒所有執行緒,以實現通訊功能.notifyall()雖然達到了喚醒對方的目的,但同時也喚醒了所有本方的執行緒,因此也是影響效能的,在後面的高階併發物件中我們會解決這樣的問題.

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