线程通信

应用场景：生产者和消费者的问题

• 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到仓库，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，直到仓库中的产品被消费取走为止。

• 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。

这是一个线程同步问题 生产者消费者共享同一个资源，并且生产者和消费者之间互相依赖，互为条件

• 对于生产者来说，没有生产产品之前，要通知消费者等待，而生产了产品后，有需要马上通知消费者消费
• 对于消费者，在消费者之后，要通知消费者已经结束消费，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信息传递（通信）

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

public class TestPC {
    //生产者，消费者，产品，缓冲区
    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;
    }
//生产
    @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;
    }
    //消费
    @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
    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];
    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){
            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(){
        //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.notifyAll();
        return chicken;
    }
}

并发协作模型 “ 生产者 / 消费者模式 ” --->信号灯法

//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;
    }

    @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
class TV{
    //演员表演，观众等待
    //观众观看的时候，演员等待
    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;
    }
}