Android（java）学习笔记11：生产者和消费者之等待唤醒机制
1. 首先我们根据梳理我们之前Android（java）学习笔记70中，关于生产者和消费者程序思路：
2. 下面我们就要重点介绍这个等待唤醒机制：
（1）第一步：还是先通过代码体现出等待唤醒机制
下面是测试类：
package cn.itcast_05; /* * 分析： * 资源类：Student * 设置学生数据:SetThread(生产者) * 获取学生数据：GetThread(消费者) * 测试类:StudentDemo * * 问题1：按照思路写代码，发现数据每次都是:null---0 * 原因：我们在每个线程中都创建了新的资源,而我们要求的时候设置和获取线程的资源应该是同一个 * 如何实现呢? * 在外界把这个数据创建出来，通过构造方法传递给其他的类。 * * 问题2：为了数据的效果好一些，我加入了循环和判断，给出不同的值,这个时候产生了新的问题 * A:同一个数据出现多次 * B:姓名和年龄不匹配 * 原因： * A:同一个数据出现多次 * CPU的一点点时间片的执行权，就足够你执行很多次。 * B:姓名和年龄不匹配 * 线程运行的随机性 * 线程安全问题： * A:是否是多线程环境 是 * B:是否有共享数据 是 * C:是否有多条语句操作共享数据 是 * 解决方案： * 加锁。 * 注意： * A:不同种类的线程都要加锁。 * B:不同种类的线程加的锁必须是同一把。 * * 问题3:虽然数据安全了，但是呢，一次一大片不好看，我就想依次的一次一个输出。 * 如何实现呢? * 通过Java提供的等待唤醒机制解决。 * * 等待唤醒： * Object类中提供了三个方法： * wait():等待 * notify():唤醒单个线程 * notifyAll():唤醒所有线程 * 为什么这些方法不定义在Thread类中呢? * 这些方法的调用必须通过锁对象调用，而我们刚才使用的锁对象是任意锁对象。 * 所以，这些方法必须定义在Object类中。 */ public class StudentDemo { public static void main(String[] args) { //创建资源 Student s = new Student(); //设置和获取的类 SetThread st = new SetThread(s); GetThread gt = new GetThread(s); //线程类 Thread t1 = new Thread(st); Thread t2 = new Thread(gt); //启动线程 t1.start(); t2.start(); } }
下面是生产者线程类：
1 package cn.itcast_05; 2 3 public class SetThread implements Runnable { 4 5 private Student s; 6 private int x = 0; 7 8 public SetThread(Student s) { 9 this.s = s; 10 } 11 12 @Override 13 public void run() { 14 while (true) { 15 synchronized (s) { 16 //判断有没有 17 if(s.flag){ 18 try { 19 s.wait(); //t1等着，释放锁 20 } catch (InterruptedException e) { 21 e.printStackTrace(); 22 } 23 } 24 25 if (x % 2 == 0) { 26 s.name = "林青霞"; 27 s.age = 27; 28 } else { 29 s.name = "刘意"; 30 s.age = 30; 31 } 32 x++; //x=1 33 34 //修改标记 35 s.flag = true; 36 //唤醒线程 37 s.notify(); //唤醒t2,唤醒并不表示你立马可以执行，必须还得抢CPU的执行权。 38 } 39 //t1有，或者t2有 40 } 41 } 42 }
下面是消费者线程类：
1 package cn.itcast_05; 2 3 public class GetThread implements Runnable { 4 private Student s; 5 6 public GetThread(Student s) { 7 this.s = s; 8 } 9 10 @Override 11 public void run() { 12 while (true) { 13 synchronized (s) { 14 if(!s.flag){ 15 try { 16 s.wait(); //t2就等待了。立即释放锁。将来醒过来的时候，是从这里醒过来的时候 17 } catch (InterruptedException e) { 18 e.printStackTrace(); 19 } 20 } 21 22 System.out.println(s.name + "---" + s.age); 23 //林青霞---27 24 //刘意---30 25 26 //修改标记 27 s.flag = false; 28 //唤醒线程 29 s.notify(); //唤醒t1 30 } 31 } 32 } 33 }
Student类：
1 package cn.itcast_05; 2 3 public class Student { 4 String name; 5 int age; 6 boolean flag; // 默认情况是没有数据，默认是false，如果是true，说明有数据 7 }
（2）接下来我们对唤醒机制代码进行优化：
下面是测试类：
1 package cn.itcast_07; 2 3 /* 4 * 分析： 5 * 资源类：Student 6 * 设置学生数据:SetThread(生产者) 7 * 获取学生数据：GetThread(消费者) 8 * 测试类:StudentDemo 9 * 10 * 问题1：按照思路写代码，发现数据每次都是:null---0 11 * 原因：我们在每个线程中都创建了新的资源,而我们要求的时候设置和获取线程的资源应该是同一个 12 * 如何实现呢? 13 * 在外界把这个数据创建出来，通过构造方法传递给其他的类。 14 * 15 * 问题2：为了数据的效果好一些，我加入了循环和判断，给出不同的值,这个时候产生了新的问题 16 * A:同一个数据出现多次 17 * B:姓名和年龄不匹配 18 * 原因： 19 * A:同一个数据出现多次 20 * CPU的一点点时间片的执行权，就足够你执行很多次。 21 * B:姓名和年龄不匹配 22 * 线程运行的随机性 23 * 线程安全问题： 24 * A:是否是多线程环境 是 25 * B:是否有共享数据 是 26 * C:是否有多条语句操作共享数据 是 27 * 解决方案： 28 * 加锁。 29 * 注意： 30 * A:不同种类的线程都要加锁。 31 * B:不同种类的线程加的锁必须是同一把。 32 * 33 * 问题3:虽然数据安全了，但是呢，一次一大片不好看，我就想依次的一次一个输出。 34 * 如何实现呢? 35 * 通过Java提供的等待唤醒机制解决。 36 * 37 * 等待唤醒： 38 * Object类中提供了三个方法： 39 * wait():等待 40 * notify():唤醒单个线程 41 * notifyAll():唤醒所有线程 42 * 为什么这些方法不定义在Thread类中呢? 43 * 这些方法的调用必须通过锁对象调用，而我们刚才使用的锁对象是任意锁对象。 44 * 所以，这些方法必须定义在Object类中。 45 * 46 * 最终版代码中： 47 * 把Student的成员变量给私有的了。 48 * 把设置和获取的操作给封装成了功能，并加了同步。 49 * 设置或者获取的线程里面只需要调用方法即可。 50 */ 51 public class StudentDemo { 52 public static void main(String[] args) { 53 //创建资源 54 Student s = new Student(); 55 56 //设置和获取的类 57 SetThread st = new SetThread(s); 58 GetThread gt = new GetThread(s); 59 60 //线程类 61 Thread t1 = new Thread(st); 62 Thread t2 = new Thread(gt); 63 64 //启动线程 65 t1.start(); 66 t2.start(); 67 } 68 }
生产者线程类：
1 package cn.itcast_07; 2 3 public class SetThread implements Runnable { 4 5 private Student s; 6 private int x = 0; 7 8 public SetThread(Student s) { 9 this.s = s; 10 } 11 12 @Override 13 public void run() { 14 while (true) { 15 if (x % 2 == 0) { 16 s.set("林青霞", 27); 17 } else { 18 s.set("刘意", 30); 19 } 20 x++; 21 } 22 } 23 }
消费者线程类：
1 package cn.itcast_07; 2 3 public class GetThread implements Runnable { 4 private Student s; 5 6 public GetThread(Student s) { 7 this.s = s; 8 } 9 10 @Override 11 public void run() { 12 while (true) { 13 s.get(); 14 } 15 } 16 }
Student类，同时Student内部封装了Student的两个同步方法（生产Student 和 消费Student）
1 package cn.itcast_07; 2 3 public class Student { 4 private String name; 5 private int age; 6 private boolean flag; // 默认情况是没有数据，如果是true，说明有数据 7 8 public synchronized void set(String name, int age) { 9 // 如果有数据，就等待 10 if (this.flag) { 11 try { 12 this.wait(); 13 } catch (InterruptedException e) { 14 e.printStackTrace(); 15 } 16 } 17 18 // 设置数据 19 this.name = name; 20 this.age = age; 21 22 // 修改标记 23 this.flag = true; 24 this.notify(); 25 } 26 27 public synchronized void get() { 28 // 如果没有数据，就等待 29 if (!this.flag) { 30 try { 31 this.wait(); 32 } catch (InterruptedException e) { 33 e.printStackTrace(); 34 } 35 } 36 37 // 获取数据 38 System.out.println(this.name + "---" + this.age); 39 40 // 修改标记 41 this.flag = false; 42 this.notify(); 43 } 44 }
3. sleep和wait的区别有:
（1）这两个方法来自不同的类，分别是Thread和Object
（2）最主要是sleep方法没有释放锁，而wait方法释放了锁，使得其他线程可以使用同步控制块或者方法。
（3）wait，notify 和 notifyAll 只能在同步控制方法或者同步控制块里面使用，而sleep可以在任何地方使用。
synchronized(x){
x.notify()
//或者wait()
}
（4）sleep必须捕获异常，而wait，notify和notifyAll不需要捕获异常。
