執行緒八大基礎核心五（執行緒相關方法一）
阿新 • • 發佈：2020-02-08
1.引子
在java多執行緒併發程式設計中，有八大基礎核心。考考你：
看看都有哪八大基礎核心呢？它們分別是：
1.建立執行緒的方式
2.執行緒啟動
3.執行緒停止
4.執行緒生命週期
5.執行緒相關的方法
6.執行緒相關的屬性
7.執行緒異常處理
8.執行緒安全
今天我們從第五個基礎核心開始：執行緒相關方法
2.考考你
#前情回顧
1.在java程式語言中，與執行緒相關的方法主要有：
1.1.Object.wait/Object.notify/Object/notifyAll
1.2.Thread.sleep/Thread.join/Thread.yield
2.需要把各個方法的作用和使用場景說清楚，需要用兩篇文章進行分享
#考考你
1.你知道wait/notify/notifyAll方法的作用嗎？
2.你知道notify與notifyAll方法的區別嗎？
3.你知道sleep方法的作用嗎？
4.你知道wait與sleep方法的區別嗎？
5.你知道join方法的作用嗎？
6.你知道yield方法的作用嗎？
3.案例：wait/notify/notifyAll
方法簡述：
wait：釋放執行緒擁有的當前鎖物件，讓執行緒進入WAITING狀態
notify：喚醒當前鎖物件等待池（WaitSet）中，某一個執行緒
notifyAll：喚醒當前鎖物件等待池（WaitSet）中，所有執行緒
業務描述：
1.通過wait與notify（notifyAll）實現執行緒協同，實現經典的生產者消費者模式
2.編寫生產者，向佇列中生產資料，如果佇列滿，生產者進行等待，並喚醒消費者進行消費
3.編寫消費者，從佇列中消費資料，如果佇列空，消費者進行等待，並喚醒生產者進行生產
4.在主類main方法中，建立兩個生產者執行緒進行生產
5.在主類main方法中，建立一個消費者執行緒進行消費
生產者：
1 /**
2 * 生產者
3 */
4 class Producer implements Runnable{
5
6 public void run() {
7 while(true){
8 synchronized (ProducerConsumerDemo.LOCK){
9 // 檢查佇列是否滿，推薦用while而不是if
10 while(ProducerConsumerDemo.QUEUE.size() ==
11 ProducerConsumerDemo.CAPACITY){
12 // 如果佇列滿，則等待消費者消費
13 try {
14 System.out.println("佇列滿size：" +ProducerConsumerDemo.QUEUE.size()+ "，執行緒【" +
15 Thread.currentThread().getName() + "】正在等待消費者消費.");
16 ProducerConsumerDemo.LOCK.wait();
17 } catch (InterruptedException e) {
18 e.printStackTrace();
19 }
20 }
21
22 // 如果佇列不滿，則正常生產
23 ProducerConsumerDemo.QUEUE.add(1);
24 System.out.println("執行緒【" + Thread.currentThread().getName() +
25 "】生產了資料.當前佇列size：" + ProducerConsumerDemo.QUEUE.size());
26
27 // 喚醒消費者
28 ProducerConsumerDemo.LOCK.notifyAll();
29 }
30 }
31 }
32 }消費者：
1 /**
2 * 消費者
3 */
4 class Consumer implements Runnable{
5
6 public void run() {
7 while(true){
8 synchronized (ProducerConsumerDemo.LOCK){
9 // 檢查佇列是否空，推薦用while而不是if
10 while(ProducerConsumerDemo.QUEUE.isEmpty()){
11 // 如果佇列空，則等待生產者生產
12 try {
13 System.out.println("佇列空size：" +ProducerConsumerDemo.QUEUE.size()+ "，執行緒【" +
14 Thread.currentThread().getName() + "】正在等待生產者生產.");
15 ProducerConsumerDemo.LOCK.wait();
16 } catch (InterruptedException e) {
17 e.printStackTrace();
18 }
19 }
20
21 // 如果佇列不空，則正常消費
22 ProducerConsumerDemo.QUEUE.remove(0);
23 System.out.println("執行緒【" + Thread.currentThread().getName() +
24 "】消費了資料.當前佇列size：" + ProducerConsumerDemo.QUEUE.size());
25
26 // 喚醒生產者
27 ProducerConsumerDemo.LOCK.notifyAll();
28 }
29 }
30 }
31 }
完整程式碼：
1 package com.anan.thread.threadmethod;
2
3 import java.util.ArrayList;
4
5 /**
6 * 生產者消費者模型：wait與notify(notifyAll)
7 */
8 public class ProducerConsumerDemo {
9
10 // 定義公共資源：佇列容量、佇列
11 public final static Integer CAPACITY = 6;
12 public final static ArrayList<Integer> QUEUE = new ArrayList<Integer>(CAPACITY);
13
14 // 定義鎖物件
15 public final static Object LOCK = new Object();
16
17 public static void main(String[] args) {
18
19 // 建立兩個生產者執行緒
20 Runnable r1 = new Producer();
21 Thread producer0 = new Thread(r1,"producer-0");
22 producer0.start();
23
24 Thread producer1 = new Thread(r1,"producer-1");
25 producer1.start();
26
27 // 建立消費者執行緒
28 Runnable r2 = new Consumer();
29 Thread consumer1 = new Thread(r2,"consumer-0");
30 consumer1.start();
31
32 }
33 }
34
35 /**
36 * 生產者
37 */
38 class Producer implements Runnable{
39
40 public void run() {
41 while(true){
42 synchronized (ProducerConsumerDemo.LOCK){
43 // 檢查佇列是否滿，推薦用while而不是if
44 while(ProducerConsumerDemo.QUEUE.size() ==
45 ProducerConsumerDemo.CAPACITY){
46 // 如果佇列滿，則等待消費者消費
47 try {
48 System.out.println("佇列滿size：" +ProducerConsumerDemo.QUEUE.size()+ "，執行緒【" +
49 Thread.currentThread().getName() + "】正在等待消費者消費.");
50 ProducerConsumerDemo.LOCK.wait();
51 } catch (InterruptedException e) {
52 e.printStackTrace();
53 }
54 }
55
56 // 如果佇列不滿，則正常生產
57 ProducerConsumerDemo.QUEUE.add(1);
58 System.out.println("執行緒【" + Thread.currentThread().getName() +
59 "】生產了資料.當前佇列size：" + ProducerConsumerDemo.QUEUE.size());
60
61 // 喚醒消費者
62 ProducerConsumerDemo.LOCK.notifyAll();
63 }
64 }
65 }
66 }
67
68 /**
69 * 消費者
70 */
71 class Consumer implements Runnable{
72
73 public void run() {
74 while(true){
75 synchronized (ProducerConsumerDemo.LOCK){
76 // 檢查佇列是否空，推薦用while而不是if
77 while(ProducerConsumerDemo.QUEUE.isEmpty()){
78 // 如果佇列空，則等待生產者生產
79 try {
80 System.out.println("佇列空size：" +ProducerConsumerDemo.QUEUE.size()+ "，執行緒【" +
81 Thread.currentThread().getName() + "】正在等待生產者生產.");
82 ProducerConsumerDemo.LOCK.wait();
83 } catch (InterruptedException e) {
84 e.printStackTrace();
85 }
86 }
87
88 // 如果佇列不空，則正常消費
89 ProducerConsumerDemo.QUEUE.remove(0);
90 System.out.println("執行緒【" + Thread.currentThread().getName() +
91 "】消費了資料.當前佇列size：" + ProducerConsumerDemo.QUEUE.size());
92
93 // 喚醒生產者
94 ProducerConsumerDemo.LOCK.notifyAll();
95 }
96 }
97 }
98 }
執行結果：
4.討論分享
#考考你答案 1.你知道wait/notify/notifyAll方法的作用嗎？ 1.1.wait/notify/notifyAll都是Object中的方法 1.2.通過等待與喚醒，實現執行緒之間的協同 1.3.wait方法會釋放當前鎖物件，讓執行緒進入WAITING狀態 1.4.notify方法用於： 1.4.1.喚醒當前鎖物件等待池（WaitSet）中，正在等待 當前鎖物件的某一個執行緒 1.4.2.讓該執行緒進入RUNNABLE狀態，並移入鎖池（EntrySet）中， 重新競爭鎖物件 1.5.notifyAll方法用於： 1.5.1.喚醒當前鎖物件等待池（WaitSet）中，正在等待 當前鎖物件的所有執行緒 1.5.2.讓等待當前鎖物件的所有執行緒，進入RUNNABLE狀態，並 移入鎖池（EntrySet）中，重新競爭鎖物件 2.你知道notify與notifyAll方法的區別嗎？ 2.1.通過以上1.4點、1.5點已經說明了notify 與notifyAll的區別 2.2.這裡可能有朋友不明白鎖池（EntrySet），與 等待池（WaitSet）的概念。我們通過一個圖進行說明： #流程文字描述： 1.鎖池（EntrySet）：代表正在等待同一鎖物件的執行緒集合，執行緒進入BLOCKED狀態 2.擁有者（Owner）：代表已經獲取到鎖物件的執行緒 3.等待池（WaitSet）：代表已經進入WAITING狀態，等待被喚醒的執行緒集合 4.流程描述： 4.1.enter：執行緒準備獲取鎖物件，此時鎖被其它執行緒佔有，執行緒進入EntrySet 4.2.acquire：當其它執行緒釋放鎖物件，EntrySet中的某個執行緒獲取佔有鎖物件 4.3.release：佔有鎖物件執行緒，通過wait方式釋放鎖物件，進入WaitSet中，等待被喚醒 4.4.acquire：當有其它執行緒，通過notify/notifyAll方法喚醒WaitSet中執行緒，執行緒將重新進入EntrySet，重新競爭獲取鎖物件 4.5.release and exit：佔有鎖物件執行緒，釋放鎖並退出執行，執行緒生命週期結束
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