java基础：多线程之生产者消费者问题

package com.lesson3;

public class Product {
private String name;
private int count=1;
private boolean flag=false;

//使用while替代if，使用notify替代notifyAll
public synchronized void produce(String name){
//1.使用if会产生的问题：会产生有的产品没有被消费，有的产品被消费多次
//  出错原因：此处等待的线程被唤醒后，不再判断flag，直接往下执行
//  解决方法:为使用while循环判断flag，使得每次醒了的线程都继续判断flag
/*  抛弃：if(flag)
try {
wait();
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}*/

while(flag)
try {
wait();
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
this.name=name+count++;
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"........Produce........"+this.name);
flag=true;
//2.使用notify会产生的问题：会产生死锁
//  出错原因：线程唤醒的时候会唤醒本方，而不是对方
//  解决方法：唤醒的时候把本方和对方一起唤醒，使用notifyAll()
/*  抛弃：notify();*/
notifyAll();
}

public synchronized void consume(){
while(!flag)
try {
wait();
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}

System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"..Consume.."+name);
flag=false;
/*抛弃：notify();*/
notifyAll();
}

}

总结：使用关键字synchronized的同步代码块和同步函数时，多生产多消费就使用while和notifyAll。

此方法的弊端是：把本方线程也唤醒，效率低。解决方法：使用Lock接口和Condition接口，在一个锁上加多组监视器，具体方法如下：

package com.lesson4;

import java.util.concurrent.locks.Condition;
import java.util.concurrent.locks.Lock;
import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock;

/*
*  解决synchronized下使用while和notify进行多生产多消费效率低下问题。
*
*  JDK1.5以后，Lock接口出现，替代了同步代码块或同步函数，将同步和锁封装成了对象，
* 并将操作锁的隐式方式定义到了该对象中，将隐式动作变成了显式动作。同事更为灵活，可以在
* 一个锁上加上多组监视器。
*
* 格式如下：
*    Lock l = ...;
*    l.lock();
*    try {
*        // access the resource protected by this lock
*    } finally {
*        l.unlock();
*    }
*
*  Condition接口出现替代了Object中的wait、notify和notifyAll方法，
* 将这些监视器方法单独进行了封装，变成Condition监视器对象，可以和任意锁进行组合。
*
*  所有线程使用同一个锁，但是使用不同的监视器。通过已有的锁获取两组监视器，一组监视生产者，一组监视消费者。
*/
public class Product {
private String name;
private int count=1;
private boolean flag=false;
Lock lock=new ReentrantLock();

Condition producer_con=lock.newCondition();//生产者监视器
Condition consumer_con=lock.newCondition();//消费者监视器

public void produce(String name){
lock.lock();
try{
while(flag)
try {
producer_con.await();
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
this.name=name+count++;
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"........Produce........"+this.name);
flag=true;
consumer_con.signal();//唤醒对方，且只唤醒对方一个线程
}finally{
lock.unlock();
}
}

public void consume(){
lock.lock();
try{
while(!flag)
try {
consumer_con.await();
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}

System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"..Consume.."+name);
flag=false;
producer_con.signal();//唤醒对方，且只唤醒对方一个线程
}finally{
lock.unlock();
}
}

}

package com.lesson3;

public class Producer implements Runnable{

private Product p;
Producer(Product p){
this.p=p;
}
@Override
public void run() {
for(int i=0;i<100;i++){
p.produce("馒头");
}
}

}

package com.lesson3;

public class Consumer implements Runnable{
private Product p;
Consumer(Product p){
this.p=p;
}
@Override
public void run() {
for(int i=0;i<100;i++){
p.consume();
}
}

}

package com.lesson3;

public class ProConTest {

public static void main(String[] args){
Product product=new Product();
Producer producer=new Producer(product);
Consumer consumer=new Consumer(product);

Thread p1=new Thread(producer);
Thread p2=new Thread(producer);
Thread c1=new Thread(consumer);
Thread c2=new Thread(consumer);

p1.start();
p2.start();
c1.start();
c2.start();
}
}