


Zwei Threads, ein Produzent und ein Konsument
Nachfrageszenario
Zwei Threads, einer für die Produktion und einer für den Konsum. Der Produzent produziert einen und der Konsument verbraucht einen
Beteiligte Probleme
Synchronisierungsprobleme: So stellen Sie die Integrität derselben Ressource sicher, wenn mehrere Threads gleichzeitig darauf zugreifen. Häufig verwendete Synchronisationsmethoden sind Markierungs- oder Sperrmechanismen.
Die Methoden wait() / nofity() sind zwei Methoden der Basisklasse Object, was bedeutet, dass alle Java-Klassen über diese beiden Methoden verfügen , Wir können einen Synchronisationsmechanismus für jedes Objekt implementieren.
Wait()-Methode: Wenn der Puffer voll/leer ist, stoppt der Producer/Consumer-Thread seine eigene Ausführung, gibt die Sperre auf, versetzt sich in einen Wartezustand und ermöglicht die Ausführung anderer Threads.
Notify()-Methode: Wenn der Produzent/Konsumer ein Produkt aus dem Puffer legt/entnimmt, sendet er eine ausführbare Benachrichtigung an andere wartende Threads, gibt gleichzeitig die Sperre auf und versetzt sich in einen Wartezustand.
Code-Implementierung (insgesamt drei Klassen und eine Testklasse mit Hauptmethode)
Resource.java /** * Created by yuandl on 2016-10-11./** * 资源 */ public class Resource { /*资源序号*/ private int number = 0; /*资源标记*/ private boolean flag = false; /** * 生产资源 */ public synchronized void create() { if (flag) {//先判断标记是否已经生产了,如果已经生产,等待消费; try { wait();//让生产线程等待 } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } } number++;//生产一个 System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "生产者------------" + number); flag = true;//将资源标记为已经生产 notify();//唤醒在等待操作资源的线程(队列) } /** * 消费资源 */ public synchronized void destroy() { if (!flag) { try { wait(); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } } System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "消费者****" + number); flag = false; notify(); } }
Producer.java
/** * Created by yuandl on 2016-10-11. * /** * 生产者 */ public class Producer implements Runnable { private Resource resource; public Producer(Resource resource) { this.resource = resource; } @Override public void run() { while (true) { try { Thread.sleep(10); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } resource.create(); } } }
Consumer.java
/** * 消费者 */ public class Consumer implements Runnable { private Resource resource; public Consumer(Resource resource) { this.resource = resource; } @Override public void run() { while (true) { try { Thread.sleep(10); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } resource.destroy(); } } }
ProducerConsumerTest.java
/** * Created by yuandl on 2016-10-11. */ public class ProducerConsumerTest { public static void main(String args[]) { Resource resource = new Resource(); new Thread(new Producer(resource)).start();//生产者线程 new Thread(new Consumer(resource)).start();//消费者线程 } }
Ergebnisse drucken
Thread-0生产者------------1 Thread-1消费者****1 Thread-0生产者------------2 Thread-1消费者****2 Thread-0生产者------------3 Thread-1消费者****3 Thread-0生产者------------4 Thread-1消费者****4 Thread-0生产者------------5 Thread-1消费者****5 Thread-0生产者------------6 Thread-1消费者****6 Thread-0生产者------------7 Thread-1消费者****7 Thread-0生产者------------8 Thread-1消费者****8 Thread-0生产者------------9 Thread-1消费者****9 Thread-0生产者------------10 Thread-1消费者****10
Die oben gedruckten Ergebnisse zeigen, dass es keine Probleme gibt
Problem mit mehreren Threads, mehreren Produzenten und mehreren Verbrauchern
Nachfrageszenario
Vier Threads, zwei sind für die Produktion verantwortlich, zwei sind für den Konsum verantwortlich, der Produzent produziert einen, der Verbraucher konsumiert einen
Beteiligte Probleme
NotifyAll()-Methode: Wenn der Produzent/Konsumer ein Produkt aus dem Puffer legt/entnimmt, sendet er eine ausführbare Benachrichtigung an alle anderen wartenden Threads, gibt gleichzeitig die Sperre auf und versetzt sich in einen Wartezustand.
Testen Sie den Code erneut
ProducerConsumerTest.java /** * Created by yuandl on 2016-10-11. */ public class ProducerConsumerTest { public static void main(String args[]) { Resource resource = new Resource(); new Thread(new Consumer(resource)).start();//生产者线程 new Thread(new Consumer(resource)).start();//生产者线程 new Thread(new Producer(resource)).start();//消费者线程 new Thread(new Producer(resource)).start();//消费者线程 } }
Laufende Ergebnisse
Thread-0生产者------------100 Thread-3消费者****100 Thread-0生产者------------101 Thread-3消费者****101 Thread-2消费者****101 Thread-1生产者------------102 Thread-3消费者****102 Thread-0生产者------------103 Thread-2消费者****103 Thread-1生产者------------104 Thread-3消费者****104 Thread-1生产者------------105 Thread-0生产者------------106 Thread-2消费者****106 Thread-1生产者------------107 Thread-3消费者****107 Thread-0生产者------------108 Thread-2消费者****108 Thread-0生产者------------109 Thread-2消费者****109 Thread-1生产者------------110 Thread-3消费者****110
Finden Sie das Problem durch oben gedruckte Ergebnisse
101 Einmal produziert, zweimal konsumiert
105 Produziert, aber nicht konsumiert
Ursachenanalyse
Wann zwei Wann Zwei Threads betreiben gleichzeitig die Produzentenproduktion oder den Konsumentenverbrauch. Wenn ein Produzent oder zwei Threads warten (), benachrichtigen Sie (), da ein Thread die Markierung geändert hat und der andere Thread die Ausführung direkt fortsetzt das Fehlen eines Urteilszeichens.
Wenn die Beurteilung nur einmal erfolgt, führt dies dazu, dass Threads ausgeführt werden, die nicht ausgeführt werden sollten. Es ist ein Datenfehler aufgetreten.
Lösung
Die while-Beurteilungsmarkierung löst das Problem, ob der Thread ausgeführt werden möchte, nachdem er Ausführungsrechte erhalten hat, d. h. jedes Mal, wenn notify() nach wait() ausgeführt wird, wird die Markierung ausgeführt wird erneut beurteilt
Code-Verbesserungen (if->while in Resource)
Resource.java
/** * Created by yuandl on 2016-10-11./** * 资源 */ public class Resource { /*资源序号*/ private int number = 0; /*资源标记*/ private boolean flag = false; /** * 生产资源 */ public synchronized void create() { while (flag) {//先判断标记是否已经生产了,如果已经生产,等待消费; try { wait();//让生产线程等待 } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } } number++;//生产一个 System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "生产者------------" + number); flag = true;//将资源标记为已经生产 notify();//唤醒在等待操作资源的线程(队列) } /** * 消费资源 */ public synchronized void destroy() { while (!flag) { try { wait(); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } } System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "消费者****" + number); flag = false; notify(); } }
Das Problem wurde erneut gefunden
Beim Drucken auf einen bestimmten Wert, z. B. 74 nach der Produktion, bleibt das Programm hängen, als wäre es gesperrt.
Ursachenanalyse
Benachrichtigen: Kann nur einen Thread aufwecken. Wenn diese Party diese Party aufweckt, ist das bedeutungslos. Darüber hinaus führt die Benachrichtigung über die Beurteilungsmarke zu einem „Deadlock“.
Lösung
notifyAll löst das Problem, dass der eigene Thread den Thread der anderen Partei definitiv aufweckt.
Endgültige Codeverbesserungen (notify()->notifyAll() in Resource)
Resource.java
/** * Created by yuandl on 2016-10-11./** * 资源 */ public class Resource { /*资源序号*/ private int number = 0; /*资源标记*/ private boolean flag = false; /** * 生产资源 */ public synchronized void create() { while (flag) {//先判断标记是否已经生产了,如果已经生产,等待消费; try { wait();//让生产线程等待 } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } } number++;//生产一个 System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "生产者------------" + number); flag = true;//将资源标记为已经生产 notifyAll();//唤醒在等待操作资源的线程(队列) } /** * 消费资源 */ public synchronized void destroy() { while (!flag) { try { wait(); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } } System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "消费者****" + number); flag = false; notifyAll(); } }
Laufergebnisse
Thread-0生产者------------412 Thread-2消费者****412 Thread-0生产者------------413 Thread-3消费者****413 Thread-1生产者------------414 Thread-2消费者****414 Thread-1生产者------------415 Thread-2消费者****415 Thread-0生产者------------416 Thread-3消费者****416 Thread-1生产者------------417 Thread-3消费者****417 Thread-0生产者------------418 Thread-2消费者****418 Thread-0生产者------------419 Thread-3消费者****419 Thread-1生产者------------420 Thread-2消费者****420
Das obige wird ohne Probleme erledigt

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