线程通信

线程通信：

应用场景：生产者和消费者问题

假设仓库只能存放一件产品，生产者将生产出来的产品放入仓库，消费者将仓库中产品取走消费：

如果仓库中没有产品，则生产者将产品放入仓库，否则停止生产并等待，直到仓库中的产品将被消费者取走为止

如果仓库中放有产品，则消费者可以将产品取走消费，否则停止消费并等待，直到仓库中再次放入产品为止

线程通信-分析：

这是一个线程同步问题，生产者和消费者共享同一个资源，并在生产者和消费者之间相互依赖，互为条件

对于生产者，没有生产产品之前，要通知消费者等待而生产了产品之后，又需要通知消费者消费

对于消费者，在消费之后，要通知生产者结束消费，需要生产新的产品以供消费

在生产者消费者问题中，仅有synchronized是不够的：

synchronized可阻止并发更新同一个共享资源，实现了同步

synchronized不能用来实现不同线程之间的消息传递（通信）

方法：

方法名	作用
wait()	本身线程一直等待，直到其他线程1通知，与sleep不同，会释放锁
wait(Long timeout)	指定等待的毫秒数
notify()	唤醒一个处于等待状态的线程
notufyAll()	唤醒同一个对象上所有调用wait()方法的线程，优先级别高的线程优先调度

注：均是Object类的方法，都只能在同步方法或者代码块中使用，否则会抛出异常IIegaMonitorStateException

缓冲区解决生产者和消费者问题  实例

并发协作模型”生产者/消费者模式“-->管程法

生产者：负责生产数据的模块（可能是方法，对象，线程，进程）；

消费者：负责处理数据的模块（可能是方法，对象，线程，进程）；

缓冲区：消费者不能直接使用生产者的数据，他们之间一个缓冲区生产者将生产的数据放入缓冲区，消费者从缓冲区拿数据

标志位解决生产者/消费者问题  实例

并发协作模型”生产者/消费者模式“-->信号灯法

线程池：

背景：经常创建和销毁、使用量特别大的资源，比如并发情况下的线程，对性能影响很大

思路：提前创建好多个线程，放入线程池中，使用时直接获取，使用完返回线程池中。可以避免频繁创建销毁、实现重复利用。类似生活中的公交工具。

好处：

提高响应速度（减少创建新线程的时间）

降低资源消耗（重复利用线程池中线程，不需要每次都创建）

便于线程管理

corePoolSize：核心池的大小

maximumPoolSize：最大线程数

keepAliveTime：线程没有任务时最多保持多长时间后会终止

使用线程池：  实例

JDK5.0起提供了线程池相关API：ExectorService和Exectors

ExectorService：真正的线程池接口。常见子类ThreadPoolExector；

void execute(Runnable command)：执行任务/命令，没有返回值，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()：关闭连接池

Executors：工具类、线程池的工厂类，用于创建返回不同类型的线程池

 缓冲区解决生产者和消费者问题实例：

package com.wzz.A03多线程;
//测试生产者消费者模型-->利用缓冲区解决：管程法
public class TestThreadPC23 {
    public static void main(String[] args) {
        SynContainer synContainer = new SynContainer();
        new Productor(synContainer).start();
        new Consumer(synContainer).start();
    }
}

//生产者
class Productor extends Thread{
    SynContainer container;
    public Productor(SynContainer container){
        this.container = container;
    }

    @Override
    public void run(){
        for (int i = 0; i < 100; i++) {
            container.push(new Chicken(i));
            System.out.println("生产了"+i+"只鸡");
        }
    }
}

//消费者
class Consumer extends Thread{
    SynContainer container;
    public Consumer(SynContainer container){
        this.container = container;
    }

    @Override
    public void run(){
        for (int i = 0; i < 100; i++) {
            System.out.println("消费了-->"+container.pop().id+"只鸡");
        }
    }
}

//产品
class Chicken{
    int id;//产品编号
    Chicken(int id){
        this.id=id;
    }
}

//缓冲区
class SynContainer{
    Chicken[] chickens = new Chicken[10];//需要一个容器大小
    int count = 0;//容器计算器

    public synchronized void push(Chicken chicken){//生产者放入产品
        if (count==chickens.length){//如果容器满了，就需要等待消费者消费
            //通知消费者消费，生产等待
            try {
                this.wait();
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }

        //如果没有满，我们就需要丢入产品
        chickens[count] = chicken;
        count++;

        //可以通知消费者消费了
        this.notifyAll();
    }

    //消费者消费产品
    public synchronized Chicken pop(){
        if (count==0){
            //等待生产者生产，消费者等待
            try {
                this.wait();
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }

        //如果可以消费
        count--;
        Chicken chicken = chickens[count];

        //吃完了，通知生产者生产
        this.notifyAll();

        return chicken;
    }
}

返回缓冲区解决生产者和消费者问题

标志位解决生产者/消费者问题实例：

package com.wzz.A03多线程;
//测试生产者消费者模型-->信号灯法：标志位解决
public class TestThreadPC2 {
    public static void main(String[] args) {
        TV tv = new TV();
        new Player(tv).start();
        new Watcher(tv).start();
    }
}

//生产者-->演员
class Player extends Thread{
    TV tv;
    public Player(TV tv){
        this.tv = tv;
    }
    @Override
    public void run(){
        for (int i = 0; i < 20; i++) {
            if (i%2==0){
                this.tv.play("快乐大本营播放中");
            }else {
                this.tv.play("抖音：记录美好生活");
            }
        }
    }
}

//消费者-->观众
class Watcher extends Thread{
    TV tv;
    public Watcher(TV tv){
        this.tv = tv;
    }
    @Override
    public void run(){
        for (int i = 0; i < 20; i++) {
            tv.watch();
        }
    }
}

//产品-->节目
class TV{
    //演员表演，观众等待T
    //观众观看，演员等待F
    String voice;//表演的节目
    boolean flag = true;

    //表演
    public synchronized void play(String voice){
        if (!flag){
            try {
                this.wait();
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }

        System.out.println("演员表演了："+voice);
        //通知观众观看
        this.notifyAll();//通知唤醒
        this.voice = voice;
        this.flag = !this.flag;
    }

    //观看
    public synchronized void watch(){
        if (flag){
            try {
                this.wait();
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
        System.out.println("观看了："+voice);
        //通知演员表演
        this.notifyAll();
        this.flag = !this.flag;
    }
}

返回标志位解决生产者/消费者问题

线程池实例：

package com.wzz.A03多线程;

import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;

public class TestThreadPool24 {
    public static void main(String[] args) {
        ExecutorService service = Executors.newFixedThreadPool(10);//1.创建服务，创建线程池  参数为线程池大小
        service.execute(new MyThread());
        service.execute(new MyThread());
        service.execute(new MyThread());
        service.execute(new MyThread());

        service.shutdown();//2.关闭链接
    }
}

class MyThread implements Runnable{

    @Override
    public void run() {
        System.out.println(Thread.currentThread().getName());
    }
}

返回线程池