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synchronized,wait,notify实现线程间通知

synchronized,wait,notify实现线程间通知

作者: 我姓杨却不是你信仰 | 来源:发表于2022-06-21 16:52 被阅读0次

    一. 用synchronized+wait+notify实现消费者跟生产者线程同步,库存扣减

            1. 注意细节,使用wait,notify时,线程首先得获取锁。
            2. 调用wait方法后,线程状态由Running转换为Waiting,并把当前线程放入等待队列
            3. 调用notify或者NotifyAll后,调用线程释放锁后,被唤醒得线程才会被挪到同步队列争抢锁
            4. 调用wait后,线程会阻塞在wait方法这里,后续获取锁后,会继续从这里开始执行
            5. 调用wait后,会释放对象的锁
    
    public class Test1 {
    
        private Object object = new Object();
        private int count;
    
        public void producer(String threadName) throws InterruptedException {
          //生产者判断库存数量,小于2时,进行生产,增加库存数量
          //死循环可以一直检查条件变量,在这个里面就是count
          //库存充足时,notify通知在对象上等待的线程,然后阻塞在wait方法这里
           synchronized (object){
               String str = threadName+":生产-"+Thread.currentThread().getId();
               for(;;){
                   System.out.println(str+"当前库存值为:"+count);
                   if(count < 2){
                       System.out.println(str+"库存不足***");
                       count++;
                       System.out.println(str+"生产后当前库存为:"+count);
                   }else {
                       System.out.println(str+"通知消费notifyAll***");
                       object.notifyAll();
                       System.out.println(str+"[生产者wait]***");
                       object.wait();
                       System.out.println(str+"被唤醒*************************************************");
                   }
               }
           }
        }
    
        public void consumer(String threadName) throws InterruptedException {
            String str = threadName+":消费-"+Thread.currentThread().getId();
            //消费者这里一直检查库存,不足时,通知生产者。
            //调用wait方法,进行阻塞暂停消费
            synchronized(object){
                for(;;){
                    System.out.println(str+"当前库存值为:"+count);
                    if(count > 0){
                        System.out.println(str+"可以消费,当前库存为:"+count);
                        count--;
                        System.out.println(str+"消费后,当前库存为:"+count);
                    }else{
                        System.out.println(str+"库存不足,通知生产者###");
                        object.notifyAll();
                        System.out.println(str+"[消费者wait]###");
                        object.wait();
                        System.out.println(str+"被唤醒################################################");
                    }
                }
            }
    
        }
    
        public static void main(String[] args) {
            Test1 test1 = new Test1();
            Thread thread1 = new Thread(new Runnable() {
                @Override
                public void run() {
                    try {
                        test1.producer("线程一");
                    } catch (InterruptedException e) {
                        throw new RuntimeException(e);
                    }
                }
            },"线程一");
            Thread thread2 = new Thread(new Runnable() {
                @Override
                public void run() {
                    try {
                        test1.consumer("线程二");
                    } catch (InterruptedException e) {
                        throw new RuntimeException(e);
                    }
                }
            },"线程二");
            thread1.start();
            thread2.start();
        }
    }
    
    

    执行结果

    //线程二:消费-15当前库存值为:2
    //线程二:消费-15可以消费,当前库存为:2
    //线程二:消费-15消费后,当前库存为:1
    //线程二:消费-15当前库存值为:1
    //线程二:消费-15可以消费,当前库存为:1
    //线程二:消费-15消费后,当前库存为:0
    //线程二:消费-15当前库存值为:0
    //线程二:消费-15库存不足,通知生产者###
    //线程二:消费-15[消费者wait]###
    //线程一:生产-14被唤醒*************************************************
    //线程一:生产-14当前库存值为:0
    //线程一:生产-14库存不足***
    //线程一:生产-14生产后当前库存为:1
    //线程一:生产-14当前库存值为:1
    //线程一:生产-14库存不足***
    //线程一:生产-14生产后当前库存为:2
    //线程一:生产-14当前库存值为:2
    //线程一:生产-14通知消费notifyAll***
    //线程一:生产-14[生产者wait]***
    //线程二:消费-15被唤醒################################################
    //线程二:消费-15当前库存值为:2
    //线程二:消费-15可以消费,当前库存为:2
    //线程二:消费-15消费后,当前库存为:1
    //线程二:消费-15当前库存值为:1
    //线程二:消费-15可以消费,当前库存为:1
    //线程二:消费-15消费后,当前库存为:0
    //线程二:消费-15当前库存值为:0
    //线程二:消费-15库存不足,通知生产者###
    //线程二:消费-15[消费者wait]###
    //线程一:生产-14被唤醒*************************************************
    //线程一:生产-14当前库存值为:0
    //线程一:生产-14库存不足***
    //线程一:生产-14生产后当前库存为:1
    //线程一:生产-14当前库存值为:1
    //线程一:生产-14库存不足***
    //线程一:生产-14生产后当前库存为:2
    //线程一:生产-14当前库存值为:2
    //线程一:生产-14通知消费notifyAll***
    //线程一:生产-14[生产者wait]***
    //线程二:消费-15被唤醒################################################
    //线程二:消费-15当前库存值为:2
    //线程二:消费-15可以消费,当前库存为:2
    //线程二:消费-15消费后,当前库存为:1
    //线程二:消费-15当前库存值为:1
    //线程二:消费-15可以消费,当前库存为:1
    //线程二:消费-15消费后,当前库存为:0
    //线程二:消费-15当前库存值为:0
    //线程二:消费-15库存不足,通知生产者###
    //线程二:消费-15[消费者wait]###

    二. synchronized+wait+notify实现线程交替打印

           线程1:【1,2,3,4】 线程2:【A,B,C,D】
           输出:1A 2B 3C 4D
    
    public class Test2 {
    
        public synchronized void printNum() throws InterruptedException {
            int[] array = new int[]{1,2,3,4};
            for (int i = 0; i < 4; i++) {
                //打印数字
                System.out.print(array[i]);
                //唤醒Test2 实例对象上的阻塞线程
                notifyAll();
                //当前线程进行阻塞或者说阻塞再此方法上(需要注意,线程被其它线程唤醒后,会开始从wait方法执行)
                //切记,最开始学习时在这边吃了不少亏
                //循环检查条件变量。
                wait();
            }
        }
        public synchronized void printChar() throws InterruptedException {
            char[] chars = new char[]{'A','B','C','D'};
            for (int i = 0; i < 4; i++) {
                //打印字符
                System.out.print(chars[i]);
                //打印完成后,唤醒阻塞在此对象上的线程
                notifyAll();
                //当前线程进入阻塞队列,
                //进入队列后,那就是等待被唤醒。唤醒后从wait方法后开始执行
                wait();
            }
        }
    
        public static void main(String[] args) {
            Test2 test2 = new Test2();
            Thread thread1 = new Thread(new Runnable() {
                @Override
                public void run() {
                    try {
                        test2.printNum();
                    } catch (InterruptedException e) {
                        throw new RuntimeException(e);
                    }
                }
            },"线程一");
            Thread thread2 = new Thread(new Runnable() {
                @Override
                public void run() {
                    try {
                        test2.printChar();
                    } catch (InterruptedException e) {
                        throw new RuntimeException(e);
                    }
                }
            },"线程二");
            thread1.start();
            thread2.start();
        }
    
    }
    

    //打印完成后,会发现程序一直在运行,但是又没有任何输出,这是为什么呢?线程2还在等待队列,等待唤醒。
    //线程2打印字符,最后一次打印完成后,通知线程1并且阻塞自己。
    //线程1从wait方法唤醒后,for循环执行完毕,直接退出方法啦,所以线程2一直是waiting状态
    //所以程序一直未结束,有那么一句话,想和你一起到白头,你却偷偷焗了油,是不是。
    //解决办法就是, 线程1退出循环后,在进行一次notify通知。唤醒线程2也结束执行!

    三. synchronized+wait+notify线程交替打印2

          线程1:【1,2,3,4....】 线程2:【A,B,C,D....】
          输出:12A 34B 56C 78D 910E 1112F 1314G 1516H 1718I
    
    public class Test3 {
    
        private Object object = new Object();
    
    //    public void printNum() throws InterruptedException {
    //        int[] nums = new int[]{1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17,18};
    //        synchronized (object){
    //            for(int i = 0;i<nums.length;i++){
    //                System.out.println(nums[i]);
    //                if(nums[i] % 2 == 0){
    //                    object.notifyAll();
    //                    object.wait();
    //                }
    //            }
    //        }
    //    }
    
        public void printNum() throws InterruptedException {
            int[] nums = new int[]{1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17,18};
            synchronized (object){
                for(int i = 0;i<nums.length;i++){
                    System.out.print(nums[i]);
                    if(i % 2 !=0){
                        object.notifyAll();
                        object.wait();
                    }
                }
            }
        }
        public void printChar() throws InterruptedException {
            char[] chars = new char[]{'A','B','C','D','E','F','G','H','I'};
            synchronized (object){
                for(int i = 0;i<chars.length;i++){
                    System.out.print(chars[i]+" ");
                    object.notifyAll();
                    object.wait();
                }
            }
        }
    
        public static void main(String[] args) {
            Test3 test3 = new Test3();
            Thread thread1 = new Thread(new Runnable() {
                @Override
                public void run() {
                    try {
                        test3.printNum();
                    } catch (InterruptedException e) {
                        throw new RuntimeException(e);
                    }
                }
            },"线程一");
            Thread thread2 = new Thread(new Runnable() {
                @Override
                public void run() {
                    try {
                        test3.printChar();
                    } catch (InterruptedException e) {
                        throw new RuntimeException(e);
                    }
                }
            },"线程二");
            thread1.start();
            thread2.start();
        }
    }
    

    最后这个我就不解释啦。直接运行代码吧。
    后续出个Lock+Condition实现等待通知

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