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java多线程(一)

小铺有酒一两不够 2022-04-05 阅读 74
java

一、实现多线程

1.1进程和线程

进程:是正在运行的程序

  • 是系统进行资源分配和调用的独立单位
  • 每一个进程都有它自己的内存空间和系统资源

线程:是进程中的单个顺序控制流,是一条执行路径

  • 单线程:一个进程如果只有一条执行路径,则称为单线程程序
  • 多线程:一个进程如果有多条执行路径,则称为多线程程序

举例

  • 记事本程序(单线程)
  • 扫雷程序(多线程)

1.2实现多线程方式一:继承Thread

方式1:继承Thread类
        1:定义一个类MyThread继承Thread类
        2:在MyThread类中重写run()方法
        3:创建MyThread类的对象
        4:启动线程

两个小问题:

  • 为什么要重写run()方法?

因为 run() 是用来封装被线程执行的代码

  • run()方法和start()方法的区别?

run() :封装线程执行的代码,直接调用,相当于普通方法的调用

start() :启动线程;然后由 JVM 调用此线程的 run() 方法

public class MyThread extends Thread {
    @Override
    public void run() {
        for(int i=0; i<100; i++) {
            System.out.println(i);
        }
    }
}



/*
    方式1:继承Thread类
        1:定义一个类MyThread继承Thread类
        2:在MyThread类中重写run()方法
        3:创建MyThread类的对象
        4:启动线程
 */
public class MyThreadDemo {
    public static void main(String[] args) {
        MyThread my1 = new MyThread();
        MyThread my2 = new MyThread();

//        my1.run();
//        my2.run();

        //void start​() 导致此线程开始执行; Java虚拟机调用此线程的run方法
        my1.start();
        my2.start();
    }
}

1.3设置和获取线程名称

Thread类中获取和设置线程名称的方法

  •  void setName(String name):将此线程的名称更改为等于参数 name
  •   String getName():返回此线程的名称

如何获取main()方法所在的线程名称?

  • public static Thread currentThread() 返回对当前正在执行的线程对象的引用

public class MyThread extends Thread {

    public MyThread() {}

    public MyThread(String name) {
        super(name);
    }

    @Override
    public void run() {
        for (int i = 0; i < 100; i++) {
            System.out.println(getName()+":"+i);
        }
    }
}


/*
    Thread类中获取和设置线程名称的方法
        void setName(String name):将此线程的名称更改为等于参数 name
        String getName():返回此线程的名称
 */
public class MyThreadDemo {
    public static void main(String[] args) {
//        MyThread my1 = new MyThread();
//        MyThread my2 = new MyThread();
//
//        //void setName(String name):将此线程的名称更改为等于参数 name
//        my1.setName("高铁");
//        my2.setName("飞机");

        //Thread(String name)
//        MyThread my1 = new MyThread("高铁");
//        MyThread my2 = new MyThread("飞机");
//
//        my1.start();
//        my2.start();

        //static Thread currentThread​() 返回对当前正在执行的线程对象的引用
        System.out.println(Thread.currentThread().getName());
    }
}

1.4线程优先级

线程有两种调度模型

  • 分时调度模型:所有线程轮流使用 CPU 的使用权,平均分配每个线程占用 CPU 的时间片
  • 抢占式调度模型:优先让优先级高的线程使用 CPU,如果线程的优先级相同,那么会随机选择一 个,优先级高的线程获取的 CPU 时间片相对多一些

Java 使用的是抢占式调度模型

假如计算机只有一个 CPU ,那么 CPU 在某一个时刻只能执行一条指令,线程只有得到 CPU 时间片,也 就是使用权,才可以执行指令。所以说多线程程序的执行是有随机性,因为谁抢到CPU 的使用权是不一 定的。

Thread类中设置和获取线程优先级的方法
        public final void setPriority(int newPriority):更改此线程的优先级
        public final int getPriority():返回此线程的优先级

public class ThreadPriority extends Thread {

    @Override
    public void run() {
        for (int i = 0; i < 100; i++) {
            System.out.println(getName() + ":" + i);
        }
    }

}




/*
    Thread类中设置和获取线程优先级的方法
        public final void setPriority(int newPriority):更改此线程的优先级
        public final int getPriority():返回此线程的优先级
 */
public class ThreadPriorityDemo {
    public static void main(String[] args) {
        ThreadPriority tp1 = new ThreadPriority();
        ThreadPriority tp2 = new ThreadPriority();
        ThreadPriority tp3 = new ThreadPriority();

        tp1.setName("高铁");
        tp2.setName("飞机");
        tp3.setName("汽车");

        //public final int getPriority():返回此线程的优先级
//        System.out.println(tp1.getPriority()); //5
//        System.out.println(tp2.getPriority()); //5
//        System.out.println(tp3.getPriority()); //5

        //public final void setPriority(int newPriority):更改此线程的优先级
//        tp1.setPriority(10000); //IllegalArgumentException
//        System.out.println(Thread.MAX_PRIORITY); //10
//        System.out.println(Thread.MIN_PRIORITY); //1
//        System.out.println(Thread.NORM_PRIORITY); //5

        //设置正确的优先级
        tp1.setPriority(5);
        tp2.setPriority(10);
        tp3.setPriority(1);


        tp1.start();
        tp2.start();
        tp3.start();
    }
}

1.5线程控制

static void sleep(long millis):使当前正在执行的线程停留(暂停执行)指定的毫秒数

void join():等待这个线程死亡

 void setDaemon​(boolean on):将此线程标记为守护线程,当运行的线程都是守护线程时,Java虚拟机将退出

public class ThreadSleep extends Thread {
    @Override
    public void run() {
        for (int i = 0; i < 100; i++) {
            System.out.println(getName() + ":" + i);
            try {
                Thread.sleep(1000);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }
}



/*
    static void sleep(long millis):使当前正在执行的线程停留(暂停执行)指定的毫秒数
 */
public class ThreadSleepDemo {
    public static void main(String[] args) {
        ThreadSleep ts1 = new ThreadSleep();
        ThreadSleep ts2 = new ThreadSleep();
        ThreadSleep ts3 = new ThreadSleep();

        ts1.setName("曹操");
        ts2.setName("刘备");
        ts3.setName("孙权");

        ts1.start();
        ts2.start();
        ts3.start();
    }
}
public class ThreadJoin extends Thread {
    @Override
    public void run() {
        for (int i = 0; i < 100; i++) {
            System.out.println(getName() + ":" + i);
        }
    }
}


/*
    void join():等待这个线程死亡
 */
public class ThreadJoinDemo {
    public static void main(String[] args) {
        ThreadJoin tj1 = new ThreadJoin();
        ThreadJoin tj2 = new ThreadJoin();
        ThreadJoin tj3 = new ThreadJoin();

        tj1.setName("康熙");
        tj2.setName("四阿哥");
        tj3.setName("八阿哥");

        tj1.start();
        try {
            tj1.join();
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        tj2.start();
        tj3.start();
    }
}
public class ThreadDaemon extends Thread {
    @Override
    public void run() {
        for (int i = 0; i < 100; i++) {
            System.out.println(getName() + ":" + i);
        }
    }
}



/*
    void setDaemon​(boolean on):将此线程标记为守护线程,当运行的线程都是守护线程时,Java虚拟机将退出
 */
public class ThreadDaemonDemo {
    public static void main(String[] args) {
        ThreadDaemon td1 = new ThreadDaemon();
        ThreadDaemon td2 = new ThreadDaemon();

        td1.setName("关羽");
        td2.setName("张飞");

        //设置主线程为刘备
        Thread.currentThread().setName("刘备");

        //设置守护线程
        td1.setDaemon(true);
        td2.setDaemon(true);

        td1.start();
        td2.start();

        for(int i=0; i<10; i++) {
            System.out.println(Thread.currentThread().getName()+":"+i);
        }
    }
}

1.6线程的生命周期

1.7实现多线程方式二:实现Runnable接口

  方式2:实现Runnable接口
        1:定义一个类MyRunnable实现Runnable接口
        2:在MyRunnable类中重写run()方法
        3:创建MyRunnable类的对象
        4:创建Thread类的对象,把MyRunnable对象作为构造方法的参数
        5:启动线程

public class MyRunnable implements Runnable {

    @Override
    public void run() {
        for(int i=0; i<100; i++) {
            System.out.println(Thread.currentThread().getName()+":"+i);
        }
    }
}


/*
    方式2:实现Runnable接口
        1:定义一个类MyRunnable实现Runnable接口
        2:在MyRunnable类中重写run()方法
        3:创建MyRunnable类的对象
        4:创建Thread类的对象,把MyRunnable对象作为构造方法的参数
        5:启动线程
 */
public class MyRunnableDemo {
    public static void main(String[] args) {
        //创建MyRunnable类的对象
        MyRunnable my = new MyRunnable();

        //创建Thread类的对象,把MyRunnable对象作为构造方法的参数
        //Thread​(Runnable target)
//        Thread t1 = new Thread(my);
//        Thread t2 = new Thread(my);
        //Thread​(Runnable target, String name)
        Thread t1 = new Thread(my,"高铁");
        Thread t2 = new Thread(my,"飞机");

        //启动线程
        t1.start();
        t2.start();
    }
}

二、线程同步

案例:卖票

 需求:
        某电影院目前正在上映国产大片,共有100张票,而它有3个窗口卖票,请设计一个程序模拟该电影院卖票

    思路:
        1:定义一个类SellTicket实现Runnable接口,里面定义一个成员变量:private int tickets = 100;
        2:在SellTicket类中重写run()方法实现卖票,代码步骤如下
            A:判断票数大于0,就卖票,并告知是哪个窗口卖的
            B:卖了票之后,总票数要减1
            C:票没有了,也可能有人来问,所以这里用死循环让卖票的动作一直执行
        3:定义一个测试类SellTicketDemo,里面有main方法,代码步骤如下
            A:创建SellTicket类的对象
            B:创建三个Thread类的对象,把SellTicket对象作为构造方法的参数,并给出对应的窗口名称
            C:启动线程

//定义一个类SellTicket实现Runnable接口,里面定义一个成员变量:private int tickets = 100;
public class SellTicket implements Runnable {
    private int tickets = 100;

    //在SellTicket类中重写run()方法实现卖票,代码步骤如下

    @Override
    public void run() {
//        A:判断票数大于0,就卖票,并告知是哪个窗口卖的
//        B:卖了票之后,总票数要减1
//        C:票没有了,也可能有人来问,所以这里用死循环让卖票的动作一直执行

        while (true) {
            if (tickets > 0) {
                System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "正在出售第" + tickets + "张票");
                tickets--;
            }
        }
    }
}


/*
    需求:
        某电影院目前正在上映国产大片,共有100张票,而它有3个窗口卖票,请设计一个程序模拟该电影院卖票

    思路:
        1:定义一个类SellTicket实现Runnable接口,里面定义一个成员变量:private int tickets = 100;
        2:在SellTicket类中重写run()方法实现卖票,代码步骤如下
            A:判断票数大于0,就卖票,并告知是哪个窗口卖的
            B:卖了票之后,总票数要减1
            C:票没有了,也可能有人来问,所以这里用死循环让卖票的动作一直执行
        3:定义一个测试类SellTicketDemo,里面有main方法,代码步骤如下
            A:创建SellTicket类的对象
            B:创建三个Thread类的对象,把SellTicket对象作为构造方法的参数,并给出对应的窗口名称
            C:启动线程
 */
public class SellTicketDemo {
    public static void main(String[] args) {
        //创建SellTicket类的对象
        SellTicket st = new SellTicket();

        //创建三个Thread类的对象,把SellTicket对象作为构造方法的参数,并给出对应的窗口名称
        Thread t1 = new Thread(st,"窗口1");
        Thread t2 = new Thread(st,"窗口2");
        Thread t3 = new Thread(st,"窗口3");

        //启动线程
        t1.start();
        t2.start();
        t3.start();
    }
}


2.1卖票案例的问题

刚才讲解了电影卖票程序,好像没有什么问题,但是在实际生活中,售票时出票也是需要时间的,

所以,在出售以后在哪股票的时候,需要一点时间的延迟,接下来我们在修改卖票程序中卖票的动作:

每次出票时间100毫秒,用sleep()方法实现。

卖票出现了问题

  • 相同的票出现了多次
  • 出现了负数的票

问题产生原因

  • 线程执行的随机性导致的

/*
    卖票案例的思考
 */
public class SellTicketDemo {
    public static void main(String[] args) {
        SellTicket st = new SellTicket();

        Thread t1 = new Thread(st, "窗口1");
        Thread t2 = new Thread(st, "窗口2");
        Thread t3 = new Thread(st, "窗口3");

        t1.start();
        t2.start();
        t3.start();
    }
}



public class SellTicket implements Runnable {
    private int tickets = 100;

    @Override
    public void run() {
        //相同的票出现了多次
//        while (true) {
//            //tickets = 100;
//            //t1,t2,t3
//            //假设t1线程抢到CPU的执行权
//            if (tickets > 0) {
//                //通过sleep()方法来模拟出票时间
//                try {
//                    Thread.sleep(100);
//                    //t1线程休息100毫秒
//                    //t2线程抢到了CPU的执行权,t2线程就开始执行,执行到这里的时候,t2线程休息100毫秒
//                    //t3线程抢到了CPU的执行权,t3线程就开始执行,执行到这里的时候,t3线程休息100毫秒
//                } catch (InterruptedException e) {
//                    e.printStackTrace();
//                }
//                //假设线程按照顺序醒过来
//                //t1抢到CPU的执行权,在控制台输出:窗口1正在出售第100张票
//                System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "正在出售第" + tickets + "张票");
//                //t2抢到CPU的执行权,在控制台输出:窗口2正在出售第100张票
//                //t3抢到CPU的执行权,在控制台输出:窗口3正在出售第100张票
//                tickets--;
//                //如果这三个线程还是按照顺序来,这里就执行了3次--的操作,最终票就变成了97
//            }
//        }

        //出现了负数的票
        while (true) {
            //tickets = 1;
            //t1,t2,t3
            //假设t1线程抢到CPU的执行权
            if (tickets > 0) {
                //通过sleep()方法来模拟出票时间
                try {
                    Thread.sleep(100);
                    //t1线程休息100毫秒
                    //t2线程抢到了CPU的执行权,t2线程就开始执行,执行到这里的时候,t2线程休息100毫秒
                    //t3线程抢到了CPU的执行权,t3线程就开始执行,执行到这里的时候,t3线程休息100毫秒
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
                //假设线程按照顺序醒过来
                //t1抢到了CPU的执行权,在控制台输出:窗口1正在出售第1张票
                //假设t1继续拥有CPU的执行权,就会执行tickets--;操作,tickets = 0;
                //t2抢到了CPU的执行权,在控制台输出:窗口1正在出售第0张票
                //假设t2继续拥有CPU的执行权,就会执行tickets--;操作,tickets = -1;
                //t3抢到了CPU的执行权,在控制台输出:窗口3正在出售第-1张票
                //假设t2继续拥有CPU的执行权,就会执行tickets--;操作,tickets = -2;
                System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "正在出售第" + tickets + "张票");
                tickets--;
            }
        }
    }
}

2.2同步代码块解决数据安全问题--卖票案例

数据安全问题出现的条件

  • 是否是多线程环境
  • 有共享数据
  • 有多条语句操作共享数据

如何解决多线程安全问题呢 ?

  • 基本思想:让程序没有安全问题的环境

怎么实现呢 ?

  • 把多条语句操作共享数据的代码给锁起来,让任意时刻只能有一个线程执行即可

锁多条语句操作共享数据,Java 提供了同步代码块的方式来解决

  • 同步代码块格式:

synchronized ( 任意对象 ) {

多条语句操作共享数据的代码

}

  • synchronized(任意对象):就相当于给代码加锁了,任意对象就可以看成是一把锁

同步的好处和弊端

  • 好处:解决了多线程的数据安全问题
  • 弊端:当线程很多时,因为每个线程都会去判断同步上的锁,这是很耗费资源的,无形中会降低程序的 运行效率

/*
    卖票案例的思考
 */
public class SellTicketDemo {
    public static void main(String[] args) {
        SellTicket st = new SellTicket();

        Thread t1 = new Thread(st, "窗口1");
        Thread t2 = new Thread(st, "窗口2");
        Thread t3 = new Thread(st, "窗口3");

        t1.start();
        t2.start();
        t3.start();
    }
}


public class SellTicket implements Runnable {
    private int tickets = 100;
    private Object obj = new Object();

    @Override
    public void run() {
        while (true) {
            //tickets = 100;
            //t1,t2,t3
            //假设t1抢到了CPU的执行权
            //假设t2抢到了CPU的执行权
            synchronized (obj) {
                //t1进来后,就会把这段代码给锁起来
                if (tickets > 0) {
                    try {
                        Thread.sleep(100);
                        //t1休息100毫秒
                    } catch (InterruptedException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                    //窗口1正在出售第100张票
                    System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "正在出售第" + tickets + "张票");
                    tickets--; //tickets = 99;
                }
            }
            //t1出来了,这段代码的锁就被释放了
        }
    }
}

2.3同步方法解决数据安全问题

同步方法的格式

  • 同步方法:就是把synchronized关键字加到方法上

修饰符 synchronized 返回值类型 方法名 ( 方法参数 ) {

方法体;

}

同步方法的锁对象是什么呢 ?

  • this

静态同步方法

同步静态方法:就是把 synchronized 关键字加到静态方法上

同步静态方法的锁对象是什么呢 ?

  • 类名.class

public class SellTicket implements Runnable {
//    private int tickets = 100;
    private static int tickets = 100;
    private Object obj = new Object();
    private int x = 0;

    @Override
    public void run() {
        while (true) {
            if (x % 2 == 0) {
//                synchronized (obj) {
//                synchronized (this) {
                synchronized (SellTicket.class) {
                    if (tickets > 0) {
                        try {
                            Thread.sleep(100);
                        } catch (InterruptedException e) {
                            e.printStackTrace();
                        }
                        System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "正在出售第" + tickets + "张票");
                        tickets--;
                    }
                }
            } else {
//                synchronized (obj) {
//                    if (tickets > 0) {
//                        try {
//                            Thread.sleep(100);
//                        } catch (InterruptedException e) {
//                            e.printStackTrace();
//                        }
//                        System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "正在出售第" + tickets + "张票");
//                        tickets--;
//                    }
//                }
                sellTicket();
            }
            x++;
        }
    }

//    private void sellTicket() {
//        synchronized (obj) {
//            if (tickets > 0) {
//                try {
//                    Thread.sleep(100);
//                } catch (InterruptedException e) {
//                    e.printStackTrace();
//                }
//                System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "正在出售第" + tickets + "张票");
//                tickets--;
//            }
//        }
//    }

//    private synchronized void sellTicket() {
//        if (tickets > 0) {
//            try {
//                Thread.sleep(100);
//            } catch (InterruptedException e) {
//                e.printStackTrace();
//            }
//            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "正在出售第" + tickets + "张票");
//            tickets--;
//        }
//    }

    private static synchronized void sellTicket() {
        if (tickets > 0) {
            try {
                Thread.sleep(100);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "正在出售第" + tickets + "张票");
            tickets--;
        }
    }
}



/*
    卖票案例
 */
public class SellTicketDemo {
    public static void main(String[] args) {
        SellTicket st = new SellTicket();

        Thread t1 = new Thread(st, "窗口1");
        Thread t2 = new Thread(st, "窗口2");
        Thread t3 = new Thread(st, "窗口3");

        t1.start();
        t2.start();
        t3.start();
    }
}








2.4线程安全的类

StringBuffffer

  • 线程安全,可变的字符序列
  • 从版本JDK 5开始,被StringBuilder 替代。 通常应该使用StringBuilder类,因为它支持所有相同的操 作,但它更快,因为它不执行同步

Vector

  • Java 2平台v1.2开始,该类改进了List接口,使其成为Java Collections Framework的成员。 与新的集 合实现不同, Vector被同步。 如果不需要线程安全的实现,建议使用ArrayList代替Vector

Hashtable

  • 该类实现了一个哈希表,它将键映射到值。 任何非null对象都可以用作键或者值
  • Java 2平台v1.2开始,该类进行了改进,实现了Map接口,使其成为Java Collections Framework的成 员。 与新的集合实现不同, Hashtable被同步。 如果不需要线程安全的实现,建议使用HashMap代替 Hashtable
/*
    线程安全的类:
        StringBuffer
        Vector
        Hashtable
 */
public class ThreadDemo {
    public static void main(String[] args) {
        StringBuffer sb = new StringBuffer();
        StringBuilder sb2 = new StringBuilder();

        Vector<String> v = new Vector<String>();
        ArrayList<String> array = new ArrayList<String>();

        Hashtable<String,String> ht = new Hashtable<String, String>();
        HashMap<String,String> hm = new HashMap<String, String>();

        //static <T> List<T> synchronizedList​(List<T> list) 返回由指定列表支持的同步(线程安全)列表
        List<String> list = Collections.synchronizedList(new ArrayList<String>());
    }
}

2.5Lock

虽然我们可以理解同步代码块和同步方法的锁对象问题,但是我们并没有直接看到在哪里加上了锁,在哪里释放了 锁,为了更清晰的表达如何加锁和释放锁,JDK5 以后提供了一个新的锁对象 Lock。

Lock中提供了获得锁和释放锁的方法
        void lock():获得锁
--加锁
        void unlock():释放锁

    Lock是接口不能直接实例化,这里采用它的实现类ReentrantLock来实例化

ReentrantLock的构造方法

  •   ReentrantLock​():创建一个ReentrantLock的实例

/*
    Lock中提供了获得锁和释放锁的方法
        void lock():获得锁
        void unlock():释放锁

    Lock是接口不能直接实例化,这里采用它的实现类ReentrantLock来实例化
        ReentrantLock​():创建一个ReentrantLock的实例
 */
public class SellTicket implements Runnable {
    private int tickets = 100;
    private Lock lock = new ReentrantLock();

    @Override
    public void run() {
        while (true) {
            try {
                lock.lock();
                if (tickets > 0) {
                    try {
                        Thread.sleep(100);
                    } catch (InterruptedException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                    System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "正在出售第" + tickets + "张票");
                    tickets--;
                }
            } finally {
                lock.unlock();
            }
        }
    }
}


/*
    卖票案例
 */
public class SellTicketDemo {
    public static void main(String[] args) {
        SellTicket st = new SellTicket();

        Thread t1 = new Thread(st, "窗口1");
        Thread t2 = new Thread(st, "窗口2");
        Thread t3 = new Thread(st, "窗口3");

        t1.start();
        t2.start();
        t3.start();
    }
}


三、生产者消费者

3.1生产者和消费者模式概述

发布者和订阅者,和这个是类似的。。

生产者消费者模式是一个十分经典的多线程协作的模式,弄懂生产者消费者问题能够让我们对多线程编程的 理解更加深刻。

所谓生产者消费者问题,实际上主要是包含了两类线程:

  • 一类是生产者线程用于生产数据
  • 一类是消费者线程用于消费数据

为了解耦生产者和消费者的关系,通常会采用共享的数据区域,就像是一个仓库

  • 生产者生产数据之后直接放置在共享数据区中,并不需要关心消费者的行为
  • 消费者只需要从共享数据区中去获取数据,并不需要关心生产者的行为

为了体现生产和消费过程中的等待和唤醒,java就提供了几个方法供我们使用,这几个方法在object类中

 Object类的等待和唤醒方法:

案例:生产者和消费者

 生产者消费者案例中包含的类:
        1:奶箱类(Box):定义一个成员变量,表示第x瓶奶,提供存储牛奶和获取牛奶的操作
        2:生产者类(Producer):实现Runnable接口,重写run()方法,调用存储牛奶的操作
        3:消费者类(Customer):实现Runnable接口,重写run()方法,调用获取牛奶的操作
        4:测试类(BoxDemo):里面有main方法,main方法中的代码步骤如下
            A:创建奶箱对象,这是共享数据区域
            B:创建生产者对象,把奶箱对象作为构造方法参数传递,因为在这个类中要调用存储牛奶的操作
            C:创建消费者对象,把奶箱对象作为构造方法参数传递,因为在这个类中要调用获取牛奶的操作
            D:创建2个线程对象,分别把生产者对象和消费者对象作为构造方法参数传递
            E:启动线程
 

public class Box {
    //定义一个成员变量,表示第x瓶奶
    private int milk;
    //定义一个成员变量,表示奶箱的状态
    private boolean state = false;

    //提供存储牛奶和获取牛奶的操作
    public synchronized void put(int milk) {
        //如果有牛奶,等待消费
        if(state) {
            try {
                wait();
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }

        //如果没有牛奶,就生产牛奶
        this.milk = milk;
        System.out.println("送奶工将第" + this.milk + "瓶奶放入奶箱");

        //生产完毕之后,修改奶箱状态
        state = true;

        //唤醒其他等待的线程
        notifyAll();
    }

    public synchronized void get() {
        //如果没有牛奶,等待生产
        if(!state) {
            try {
                wait();
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }

        //如果有牛奶,就消费牛奶
        System.out.println("用户拿到第" + this.milk + "瓶奶");

        //消费完毕之后,修改奶箱状态
        state = false;

        //唤醒其他等待的线程
        notifyAll();
    }
}



public class Producer implements Runnable {
    private Box b;

    public Producer(Box b) {
        this.b = b;
    }

    @Override
    public void run() {
        for(int i=1; i<=30; i++) {
            b.put(i);
        }
    }
}




public class Customer implements Runnable {
    private Box b;

    public Customer(Box b) {
        this.b = b;
    }

    @Override
    public void run() {
        while (true) {
            b.get();
        }
    }
}




/*
    生产者消费者案例中包含的类:
        1:奶箱类(Box):定义一个成员变量,表示第x瓶奶,提供存储牛奶和获取牛奶的操作
        2:生产者类(Producer):实现Runnable接口,重写run()方法,调用存储牛奶的操作
        3:消费者类(Customer):实现Runnable接口,重写run()方法,调用获取牛奶的操作
        4:测试类(BoxDemo):里面有main方法,main方法中的代码步骤如下
            A:创建奶箱对象,这是共享数据区域
            B:创建生产者对象,把奶箱对象作为构造方法参数传递,因为在这个类中要调用存储牛奶的操作
            C:创建消费者对象,把奶箱对象作为构造方法参数传递,因为在这个类中要调用获取牛奶的操作
            D:创建2个线程对象,分别把生产者对象和消费者对象作为构造方法参数传递
            E:启动线程
 */
public class BoxDemo {
    public static void main(String[] args) {
        //创建奶箱对象,这是共享数据区域
        Box b = new Box();

        //创建生产者对象,把奶箱对象作为构造方法参数传递,因为在这个类中要调用存储牛奶的操作
        Producer p = new Producer(b);
        //创建消费者对象,把奶箱对象作为构造方法参数传递,因为在这个类中要调用获取牛奶的操作
        Customer c = new Customer(b);

        //创建2个线程对象,分别把生产者对象和消费者对象作为构造方法参数传递
        Thread t1 = new Thread(p);
        Thread t2 = new Thread(c);

        //启动线程
        t1.start();
        t2.start();
    }
}












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