Java多线程-3(3)
8 线程协作(以生产者消费者模型举例)
8.1 生产者消费者模型问题
- 仓库只能存放一件产品,生产者将生产的产品放入仓库,消费者从仓库中产品消费取走
- 若仓库中无产品,生产者将产品存入仓库,否则停止生产并等待至被消费者取走
- 若仓库有产品,消费者消费取走产品,否则停止消费并等待生产者放入产品
producer -> 数据缓冲区 -> consumer
注:synchronized可组织并发更新访问同一共享资源以实现同步,但不能用来实现不同线程之间的消息传递。
8.2 解决方案
注:均为Object类的final方法,只能在同步方法或同步代码块中使用,否则会抛出IllegalMonitorStateException
异常
8.3 解决方法示例(管程法)
点击查看代码
public class GuanCheng {
public static void main(String[] args) {
Buffer buffer = new Buffer();
Producer Jing = new Producer(buffer);
Consumer Kai = new Consumer(buffer);
new Thread(Jing).start();
new Thread(Kai).start();
}
}
class Chicken {
private int id;
public Chicken(int id){
this.id = id;
}
public int getId(){
return this.id;
}
}
class Producer implements Runnable{
private Buffer buffer;
public Producer(Buffer buffer){
this.buffer = buffer;
}
@Override
public void run() {
for (int i = 1; i <= 100; i++) {
buffer.store(new Chicken(i));
}
}
}
class Consumer implements Runnable{
private Buffer buffer;
public Consumer(Buffer buffer){
this.buffer = buffer;
}
@Override
public void run() {
for (int i = 1; i <= 100; i++) {
buffer.sell();
}
}
}
class Buffer{
private final int MAX = 10;
private Queue<Chicken> queue = new LinkedList<>();
public synchronized void store(Chicken chicken){
//若已有十只鸡,则停止生产并通知消费者消费;否则继续生产
if(queue.size() >= MAX){
try{
this.wait();
} catch (InterruptedException e){
System.out.println("仓库鸡满了!");
}
}
queue.offer(chicken);
System.out.println("生产了第" + chicken.getId() + "只鸡" + ", 仓库余量为" + queue.size());
this.notify();
}
public synchronized void sell() {
//若没有鸡,则通知生产者进行生产;否则消费鸡
if(queue.size() == 0){
try{
this.wait();
} catch (InterruptedException e){
System.out.println("没有鸡可吃了!");
}
}
System.out.println("消费了第" + queue.poll().getId() +"只鸡");
this.notify();
}
}
9 线程池
9.1 线程池概述
产生背景:线程经常创建和销毁、使用量特别大的资源(并发情况下的线程),对性能影响较大
思路:提前创建线程放入线程池中,使用时直接获取,使用完放回池中。(避免频繁创建销毁线程,实现线程重复利用)
优点:
- 提高响应速度(减少创建新线程时间)
- 降低资源消耗(重复利用线程池中线程,不需每次都创建)
- 便于线程管理
- corePoolSize:核心池大小
- 最大线程数
- 线程没有任务时最多保持多长时间后终止
9.2 使用线程池
- JDK 5.0提供了线程池相关API:ExecutorSService和Executors
- ExecutorService:真正的线程池接口(ThreadPoolExecutor为其常见子实现类)
- void execute(Runnable command):执行任务/命令,无返回值,一般用来执行Runnable
- <T>Future<T> submit(Callable<T> task): 执行任务,有返回值。一般用来执行Callable
- void shutdown():关闭线程池
...
- Executors:工具类、线程池的工厂类,用于创建并返回不同类型的线程池。
9.3 使用示例
public class TestPool {
public static void main(String[] args) {
//1.创建服务,线程池
ExecutorService service = Executors.newFixedThreadPool(10);
//2.执行
service.execute(new MyThread());
service.execute(new MyThread());
service.execute(new MyThread());
service.execute(new MyThread());
//3.关闭连接
service.shutdown();
}
}