线程协作、通信

• java提供了几个方法解决线程之间的通信问题

  方法名	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
  notifyAll()	唤醒同一个对象上所以调用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IllegalMonitorStateException

• 生产者消费者模式

• 解决方法：

  • 管程法

    package Thread;/* 测试生产者消费者模型* 利用缓冲区解决：管程法 */public class TestPC {public static void main(String[] args) {SynContainer container = new SynContainer();new Productor(container).start();new Consumer(container).start();}}class Productor extends Thread{SynContainer container;public Productor(SynContainer container) {this.container = container;}public void run() {for(int i = 0; i < 50; i++) {container.push(new Chicken(i));System.out.println("生产了第"+ i +"只鸡");}}
    }class Consumer extends Thread{SynContainer container;public Consumer(SynContainer container) {this.container = container;}public void run() {for(int i = 0; i < 50; i++) {System.out.println("消费了第" + container.pop().id + "只鸡");}}
    }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];/* 容器计数器 */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) {// TODO Auto-generated catch blocke.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() {/* 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) {// TODO Auto-generated catch blocke.printStackTrace();}}/* 如果可以消费 */count--;Chicken chicken = chickens[count];/* 消费完了通知生产者生产 */this.notifyAll();return chicken;}}
    

  • 信号灯法

    package Thread;/* 测试生产者消费者问题2* 信号灯法，标志位解决 */
    public class TestPC2 {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;}public void run() {for(int i = 0; i < 20; i++) {if(i % 2 == 0) {this.tv.play("A");} else {this.tv.play("B");}}}}/* 消费者：观众 */
    class Watcher extends Thread{TV tv;public Watcher(TV tv) {this.tv = tv;}public void run() {for(int i = 0 ; i < 20; i++) {tv.watch();}}
    }/* 产品：节目 */
    class TV{/* 演员表演时，观众等待* 观众观看时，演员等待 *//* 表演的节目 */String voice;boolean flag = true;/* 演员表演 */public synchronized void play(String voice) {if(!flag) {try {this.wait();} catch (InterruptedException e) {// TODO Auto-generated catch blocke.printStackTrace();}}System.out.println("演员表演了"+voice);/* 通知观众观看 */this.notifyAll();this.voice = voice;this.flag = !this.flag;}/* 观众观看 */ public synchronized void watch() {if(flag) {try {this.wait();} catch (InterruptedException e) {// TODO Auto-generated catch blocke.printStackTrace();}}System.out.println("观众观看了"+voice);/* 通知演员表演 */this.notifyAll();this.flag = !this.flag;}
    }
    

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，使用完放回池中。可以避免频繁创建销毁、实现重复利用，类似生活中的交通工具

• 好处

  • 提高响应速度（减少了创建新线程的时间）
  • 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
    • maximunPoolSize：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

• jdk5.0起提供了线程池相关API：Executor和Executors

• ExecutorService:真正的线程池接口

  常见子类ThreadPoolExecutor

  • void executor(Runnable command):执行任务/命令，没有返回值，一般用来执行Runable
  • Future submit(Callable task):执行任务，有返回值，一般用来执行Callable
  • void shutdown(): 关闭连接池

• Executor：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

package Thread;import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;/* 测试线程池 */
public class TestPool {public static void main(String[] args) {/* 1.创建服务，创建线程池 *//* 参数为线程池的大小 */ ExecutorService service = Executors.newFixedThreadPool(10);/* 执行 */service.execute(new MyThread());service.execute(new MyThread());service.execute(new MyThread());service.execute(new MyThread());/* 2.关闭连接 */service.shutdown();}}class MyThread implements Runnable{@Overridepublic void run() {// TODO Auto-generated method stubSystem.out.println(Thread.currentThread().getName());}}