wait-notify 实现生产者消费者模式

潇洒

发布于 2023-10-20 10:44:36

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发布于 2023-10-20 10:44:36

文章被收录于专栏：石头岛

wait 和 nofity 在线程中的搭配使用，其实就是生产者消费者的一种应用。

一、为什么要有生产者消费者模式

在实际应使用多线程时，线程间的角色并不一完全一样的，有的线程负责生产数据，有的线程负责消费数据。所在就会有一种情况，就是：生产者生产数据太快，消费者消费能力跟不上。

比较线程A 不断的new 对象，并将对象放到一个队列里，而线程B，不断的从队列里拿出数据进行逻辑操作。显然线程A new 对象这一操作会更快，如果一直持续下去内存有可能会被撑暴。

解决这个问题的思路之一就是：生产者-消费者模式

二、wait、notify 简单应用示例

Wait 类

public class SimpleWaitTest implements Runnable {

    private Object object;

    public SimpleWaitTest(Object object) {
        this.object = object;
    }

    @Override
    public void run() {
        testMethod(object);
    }

    public void testMethod(Object lock) {
        synchronized (lock) {
            try {
                System.out.println("testMethod begin " + Thread.currentThread().getName());
                //1. 锁住自己
                lock.wait();
                System.out.println("testMethod be notify " + Thread.currentThread().getName());
                //4.唤醒 wait 线程
                lock.notify();
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }



    public void setObject(Object object) {
        this.object = object;
    }
}

notify 类

public class SimpleNotifyTest implements Runnable {

    private Object object;

    public SimpleNotifyTest(Object object) {
        this.object = object;
    }

    @Override
    public void run() {
        syncMethod(object);
    }


    public void syncMethod(Object lock) {
        synchronized (lock) {
            try {
                System.out.println("syncMethod begin " + Thread.currentThread().getName());
                //2.唤醒 wait 线程后 wait
                lock.notify();
                //3.wait 住，等待唤醒
                lock.wait();
                System.out.println("syncMethod be notify " + Thread.currentThread().getName());
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }

    public void setObject(Object object) {
        this.object = object;
    }
}

测试 wait、notify

/**
 * Created by kayle on 2016/12/16.
 */
public class Test {

    private static Object object = new Object();

    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        SimpleWaitTest simpleWaitTest = new SimpleWaitTest(object);
        SimpleNotifyTest simpleNotifyTest = new SimpleNotifyTest(object);

        new Thread(simpleWaitTest).start();
        Thread.sleep(100);
        new Thread(simpleNotifyTest).start();
    }
}

三、生产者消费者模式

做用在于生产者执行完生产任务后，阻塞自己再唤醒消费者进行消费。是一种线程间的协作。下面通过一个例子，打印奇偶数来看这一过程。

效果：交替打印奇数和偶数

1.设计

生产类
消费类
公共标识符，独立于生产为和消费类

为什么要分开生产类和消费类，因为如果业务相同的线程，使用线程池就可以完成，不需要这么麻烦，控制两个线程的频率。两边代码几乎相同，不同的就是 flag 的初始值不相同，为了在程序启动时，一个线程先执行，别一个线程直接进行 wait 状态，等待唤醒。

public class TwoThreadWaitNotify {
    private int start = 1;
    private boolean flag = false;
    public static void main(String[] args) {
        TwoThreadWaitNotify twoThread = new TwoThreadWaitNotify();
        Thread t1 = new Thread(new OuNum(twoThread));
        t1.setName("线程-A");

        Thread t2 = new Thread(new JiNum(twoThread));
        t2.setName("线程-B");

        t1.start();
        t2.start();
    }

    /**
     * 偶数线程
     */
    public static class OuNum implements Runnable {
        private TwoThreadWaitNotify number;
        public OuNum(TwoThreadWaitNotify number) {
            this.number = number;
        }
        @Override
        public void run() {
            while (number.start <= 100) {
                synchronized (TwoThreadWaitNotify.class) {
                    System.out.println("偶数线程抢到锁了");
                    if (number.flag) {
                        System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "-->偶数" + number.start);
                        number.start++;
                        number.flag = false;
                        TwoThreadWaitNotify.class.notify();
                    }else {
                        try {
                            TwoThreadWaitNotify.class.wait();
                        } catch (InterruptedException e) {
                            e.printStackTrace();
                        }
                    }
                }
            }
        }
    }

    /**
     * 奇数线程
     */
    public static class JiNum implements Runnable {
        private TwoThreadWaitNotify number;
        public JiNum(TwoThreadWaitNotify number) {
            this.number = number;
        }
        @Override
        public void run() {
            while (number.start <= 100) {
                synchronized (TwoThreadWaitNotify.class) {
                    System.out.println("奇数线程抢到锁了");
                    if (!number.flag) {
                        System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "-->奇数" + number.start);
                        number.start++;
                        number.flag = true;
                        TwoThreadWaitNotify.class.notify();
                    }else {
                        try {
                            TwoThreadWaitNotify.class.wait();
                        } catch (InterruptedException e) {
                            e.printStackTrace();
                        }
                    }
                }
            }
        }
    }
}

本文参与腾讯云自媒体同步曝光计划，分享自作者个人站点/博客。

原始发表：2016-06-11，如有侵权请联系 cloudcommunity@tencent.com 删除

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