线程协作
线程通信
应用场景：生产者消费者问题
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假设仓库中只能存放一件产品，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；
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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，直到仓库中的产品被消费者取走为止；
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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。
分析
生产者和消费者模式,它不是一种设计模式，而是一种解决由多线程引发的同步问题的办法，也称为有限缓冲问题。这是一个线程同步问题，生产者和消费者共享一个资源，并且生产者和消费者之间相互依赖，互为条件。而解决问题的关键就是，使消费者和生产者同时只能有一个线程访问这块缓存，也就是说它们之间是互斥的。
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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，又需要马上通知消费者消费；
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对于消费者，在消费之后，要通知生产者已经结束消费，需要生产新的产品以供消费；
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在生产者消费者问题中，仅有synchronized是不够的
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synchronized可阻止并发更新同一个共享资源，实现了同步；
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synchronized不能用来实现不同线程之间的消息传递（通信）。
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Java提供了几个方法解决线程之间的通信问题
| 方法名字 | 作用 |
|---|---|
| wait() | 表示线程一直等待，直到其他线程通知，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（同一个对象上） |
| notifyAll() | 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 |
注意：均是Object类的方法，都只能在同步方法或者同步代码块中使用，否则会抛出异常。
解决方式一：管程法
并发协作模型：生产者/消费者模式
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生产者：负责生产数据的模块（可能是方法、对象、线程、进程）
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消费者：负责处理数据的模块（可能是方法、对象、线程、进程）
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缓冲区：消费者不能直接使用生产者的数据，他们之间有个"缓冲区"
生产者将生产好的数据放入缓冲区，消费者从缓冲区拿出数据。
实际应用案例：
/* 测试：生产者消费者模型---》利用缓冲区解决：管程法 生产者、消费者、产品、缓冲区 */ public class TestPC_GC { public static void main(String[] args) { SynContainer container = new SynContainer(); new Productor(container).start(); new Consumer(container).start(); } } // 生产者，只负责生产 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，只负责消费 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; public Chicken(int id) { this.id = id; } } // 缓冲区 class SynContainer{ // 需要一个容器大小 Chicken[] chickens = new Chicken[10]; // 计数器 int count = 0; // 生产者放入产品 public synchronized void push(Chicken chicken){ // 如果容器满了，就需要等待消费者消费 if (count == chickens.length){ // 通知消费者消费，生产者等待 try { this.wait(); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } } // 如果没有满,就需要丢入产品 chickens[count] = chicken; count++; // 可以通知消费者消费了 this.notify(); } // 消费者消费产品 public synchronized Chicken pop(){ // 判断能否消费 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.notify(); return chicken; } }
解决方式二：信号灯法
并发协作模型：生产者消费者模式
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当标识为真的时候消费者消费，生产者等待；
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当标识为假的时候，生产者生产，消费者等待。
实际的应用案例：
/* 测试：生产者消费者模型---》利用缓冲区解决：信号灯法，标志位解决 */ public class TestPC_Singal { public static void main(String[] args) { TV tv = new TV(); new Player(tv).start(); new Watcher(tv).start(); } } // 生产者-->演员，只负责表演 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("琅琊榜"); }else { this.tv.play("伪装者"); } } } } // 消费者-->观众，只负责观看 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 // 观众观看，演员等待 String voice; 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.notify(); // 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:"+this.voice); //通知演员表演了 this.notify(); this.flag = !this.flag; } }
