等待与唤醒

本文记录Java学习过程中遇到的等待与唤醒机制~

在开始讲解等待唤醒机制之前,有必要搞清一个概念——线程之间的通信:多个线程在处理同一个资源,但是处理的动作(线程的任务)却不相同。通过一定的手段使各个线程能有效的利用资源,而这种手段j就是等待与唤醒机制。

该机制所涉及到的方法:

  • wait():等待,将正在执行的线程释放其执行资格 和 执行权,并存储到线程池中。
  • notify():唤醒,唤醒线程池中被wait()的线程,一次唤醒一个,而且是任意的。
  • notifyAll(): 唤醒全部:可以将线程池中的所有wait() 线程都唤醒。

其实,所谓唤醒的意思就是让线程池中的线程具备执行资格。必须注意的是,这些方法都是在同步中才有效。同时这些方法在使用时必须标明所属锁,这样才可以明确出这些方法操作的到底是哪个锁上的线程。

仔细查看JavaAPI之后,发现这些方法并不定义在Thread中,也没定义在Runnable接口中,却被定义在了Object类中,为什么这些操作线程的方法定义在Object类中?

因为这些方法在使用时,必须要标明所属的锁,而锁又可以是任意对象。能被任意对象调用的方法一定定义在Object类中。

接下里,我们先从一个简单的示例入手:

如上图说示,输入线程向Resource中输入name ,sex , 输出线程从资源中输出,先要完成的任务是:

  1. 当input发现Resource中没有数据时,开始输入,输入完成后,叫output来输出。如果发现有数据,就wait();
  2. 当output发现Resource中没有数据时,就wait() ;当发现有数据时,就输出,然后,叫醒input来输入数据。

示例代码(模拟资源类):

public class Resource {
	private String name;
	private String sex;
	private boolean flag = false;

	public synchronized void set(String name, String sex) {
		if (flag)
			try {
				wait();
			} catch (InterruptedException e) {
				e.printStackTrace();
			}
		// 设置成员变量
		this.name = name;
		this.sex = sex;
		// 设置之后,Resource中有值,将标记该为 true ,
		flag = true;
		// 唤醒output
		this.notify();
	}

	public synchronized void out() {
		if (!flag)
			try {
				wait();
			} catch (InterruptedException e) {
				e.printStackTrace();
			}
		// 输出线程将数据输出
		System.out.println("姓名: " + name + ",性别: " + sex);
		// 改变标记,以便输入线程输入数据
		flag = false;
		// 唤醒input,进行数据输入
		this.notify();
	}
}

示例代码(输入线程类):

public class Input implements Runnable {
	private Resource r;

	public Input(Resource r) {
		this.r = r;
	}

	@Override
	public void run() {
		int count = 0;
		while (true) {
			if (count == 0) {
				r.set("小明", "男生");
			} else {
				r.set("小花", "女生");
			}
			// 在两个数据之间进行切换
			count = (count + 1) % 2;
		}
	}
}

示例代码(输出线程类):

public class Output implements Runnable {
	private Resource r;

	public Output(Resource r) {
		this.r = r;
	}

	@Override
	public void run() {
		while (true) {
			r.out();
		}
	}
}

示例代码(测试类):

public class ResourceDemo {
	public static void main(String[] args) {
		// 资源对象
		Resource r = new Resource();
		// 任务对象
		Input in = new Input(r);
		Output out = new Output(r);
		// 线程对象
		Thread t1 = new Thread(in);
		Thread t2 = new Thread(out);
		// 开启线程
		t1.start();
		t2.start();
	}
}

标签: none