1 线程通信

应用场景 : 生产者和消费者问题

假设仓库中只能存放一件产品 , 生产者将生产出来的产品放入仓库 , 消费者将仓库中产品取走消费 

如果仓库中没有产品 , 则生产者将产品放入仓库 , 否则停止生产并等待 , 直到仓库中的产品被消费者取走为止 

如果仓库中放有产品 , 则消费者可以将产品取走消费 , 否则停止消费并等待 , 直到仓库中再次放入产品为止 

2 线程通信分析

这是一个线程同步问题 , 生产者和消费者共享同一个资源 , 并且生产者和消费者之间相互依赖 , 互为条件 .

对于生产者 , 没有生产产品之前 , 要通知消费者等待 ，而生产了产品之后 , 又需要马上通知消费者消费 

对于消费者 , 在消费之后 , 要通知生产者已经结束消费 , 需要生产新的产品以供消费

在生产者消费者问题中 , 仅有synchronized是不够的 

synchronized 可阻止并发更新同一个共享资源 , 实现了同步 

synchronized 不能用来实现不同线程之间的消息传递 (通信)

Java提供了几个方法解决线程之间的通信问题

注意：均是Object类的方法，都只能在同步方法和同步代码块中使用，否则会抛出异常。

3 解决方式1

并发协作模型 “ 生产者 / 消费者模式 ” --->管程法

生产者 : 负责生产数据的模块 (可能是方法 , 对象 , 线程 , 进程) ; 

消费者 : 负责处理数据的模块 (可能是方法 , 对象 , 线程 , 进程) ; 

缓冲区 : 消费者不能直接使用生产者的数据 , 他们之间有个 “ 缓冲区 

生产者将生产好的数据放入缓冲区 , 消费者从缓冲区拿出数据

下面以生产鸡为例：

定义鸡的实体

package xiong.demo6;public class Chicken {int id;public Chicken(int id){this.id = id;}
}

生产和消费都在缓冲区进行

package xiong.demo6;//缓冲区
public class SynContainer {//需要一个容器大小Chicken[] chickens = new Chicken[10];//容器计数器int count = 0;//生产者放入产品public synchronized void push(Chicken chicken){//如果容器满了，就需要等待消费者消费while (count == chickens.length){//生产等待try{this.wait();}catch (InterruptedException e){e.printStackTrace();}}//如果没有满。我们就需要丢入产品chickens[count++] = chicken;this.notify();}//消费者消费产品public synchronized Chicken pop(){//判断能否消费while(count==0){try {this.wait();} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}}//如果可以消费count--;Chicken chicken = chickens[count];//吃完了，通知消费者生产this.notifyAll();return chicken;}
}

定义生产者：

package xiong.demo6;public class Productor extends Thread {SynContainer container;public Productor (SynContainer container){this.container = container;}//生产@Overridepublic void run() {int i =0;while(true){i++;System.out.println("生产了"+i+"鸡");container.push(new Chicken(i));}}
}

定义消费者：

package xiong.demo6;public class Consumer extends Thread{SynContainer container;public Consumer(SynContainer container) {this.container = container;}//消费@Overridepublic void run() {int i =0;while(true){i++;System.out.println("消费了-->"+container.pop().id+"只鸡");try {Thread.sleep(1000);}catch (InterruptedException e){e.printStackTrace();}}}
}

调用线程：

package xiong.demo6;public class TestPC {public static void main(String[] args) {SynContainer container  = new SynContainer();new Productor(container).start();new Consumer(container).start();}
}

运行结果如下：

 一边生产一边消费

4 解决方式2

并发协作模型 “ 生产者 / 消费者模式 ” --->信号灯法

5 使用线程池

线程池

背景：经常创建和销毁、使用量特别大的资源，比如并发情况下的线程，对性能影响很大。 

思路：提前创建好多个线程，放入线程池中，使用时直接获取，使用完放回池中。 可以避免频繁创建销毁、实现重复利用。类似生活中的公共交通工具。 

好处： 

• 提高响应速度（减少了创建新线程的时间） 
• 降低资源消耗（重复利用线程池中线程，不需要每次都创建） 
• 便于线程管理(....) 

        corePoolSize：核心池的大小

        maximumPoolSize：最大线程数 

        keepAliveTime：线程没有任务时最多保持多长时间后会终止

使用线程池

• JDK 5.0起提供了线程池相关API：ExecutorService 和 Executors
• ExecutorService：真正的线程池接口。常见子类ThreadPoolExecutor 

        void execute(Runnable command)：执行任务/命令，没有返回值，一般用来执行Runnable 

         Future submit(Callable task)：执行任务，有返回值，一般又来执行Callable

        void shutdown()：关闭连接池 

• Executors：工具类、线程池的工厂类，用于创建并返回不同类型的线程池

package xiong.demo7;import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;public class TestPool  {public static void main(String[] args) {//1.创建服务，创建线程池//newFixedThreadPool 参数为：线程池大小ExecutorService service = Executors.newFixedThreadPool(10);service.execute(new MyThread());service.execute(new MyThread());service.execute(new MyThread());service.execute(new MyThread());//2.关闭连接service.shutdown();}
}

、

package xiong.demo7;public class MyThread implements Runnable {@Overridepublic void run() {System.out.println(Thread.currentThread().getName());}
}

运行结果如下：