传统生产者和消费者问题，Sychronized版和Lock版

2023-09-16 13:49:59

1.生产者和消费者问题Synchronized版

面试：单例模式、排序算法、生产者消费者、死锁

package com.kuang.pc;

/**
 * 线程之间的通信问题，生产者和消费者问题！ 等待唤醒 ，通知唤醒
 * 线程交替执行 A B 操作同一个变量 num=0
 * A num+1;
 * B num-1;
 */
public class A {

    public static void main(String[] args) {
        Data data = new Data();
        new Thread(()->{
            for (int i = 0; i < 10; i++) {
                try {
                    data.increment();
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        },"A").start();
        new Thread(()->{
            for (int i = 0; i < 10; i++) {
                try {
                    data.decrement();
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        },"B").start();

    }

}
// 判断等待，业务，通知
class Data{//数字  资源类
    private  int num = 0;

    //+1
    public synchronized void increment() throws InterruptedException {
       if(num!=0){
           //等待
           this.wait();
       }
       num++;
       //通知其他线程，我+1完毕了
        System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"=>"+num);
        this.notifyAll();
    }

    //+1
    public synchronized void decrement() throws InterruptedException {
        if(num==0){
            //等待
            this.wait();
        }
        num--;
        //通知其他线程，我-1完毕了
        System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"=>"+num);
        this.notifyAll();
    }

}

问题A B C D 开四个线程跑，在if判断之后被唤醒，没判断条件被执行了两次增加，导致的虚假唤醒问题。 

package com.kuang.pc;

/**
 * 线程之间的通信问题，生产者和消费者问题！ 等待唤醒 ，通知唤醒
 * 线程交替执行 A B 操作同一个变量 num=0
 * A num+1;
 * B num-1;
 */
public class A {

    public static void main(String[] args) {
        Data data = new Data();
        new Thread(()->{
            for (int i = 0; i < 10; i++) {
                try {
                    data.increment();
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        },"A").start();
        new Thread(()->{
            for (int i = 0; i < 10; i++) {
                try {
                    data.decrement();
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        },"B").start();


        new Thread(()->{
            for (int i = 0; i < 10; i++) {
                try {
                    data.increment();
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        },"C").start();

        new Thread(()->{
            for (int i = 0; i < 10; i++) {
                try {
                    data.decrement();
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        },"D").start();
    }

}
// 判断等待，业务，通知
class Data{//数字  资源类
    private  int num = 0;

    //+1
    public synchronized void increment() throws InterruptedException {
       while (num!=0){
           //等待
           this.wait();
       }
       num++;
       //通知其他线程，我+1完毕了
        System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"=>"+num);
        this.notifyAll();
    }

    //+1
    public synchronized void decrement() throws InterruptedException {
       while (num==0){
            //等待
            this.wait();
        }
        num--;
        //通知其他线程，我-1完毕了
        System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"=>"+num);
        this.notifyAll();
    }

}

 

2.新版Lock锁解决消费者生产者问题。 

 

package com.kuang.pc;

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

/**
 * 线程之间的通信问题，生产者和消费者问题！ 等待唤醒 ，通知唤醒
 * 线程交替执行 A B 操作同一个变量 num=0
 * A num+1;
 * B num-1;
 */
public class B {

    public static void main(String[] args) {
        Data1 data = new Data1();
        new Thread(()->{
            for (int i = 0; i < 10; i++) {
                try {
                    data.increment();
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        },"A").start();
        new Thread(()->{
            for (int i = 0; i < 10; i++) {
                try {
                    data.decrement();
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        },"B").start();


        new Thread(()->{
            for (int i = 0; i < 10; i++) {
                try {
                    data.increment();
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        },"C").start();

        new Thread(()->{
            for (int i = 0; i < 10; i++) {
                try {
                    data.decrement();
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        },"D").start();
    }

    }

    
// 判断等待，业务，通知
class Data1 {//数字  资源类
    private int num = 0;

    Lock lock=new ReentrantLock();
    Condition condition = lock.newCondition();
//        condition.await();等待
//        condition.signalAll();唤醒全部
    //+1
    public void increment() throws InterruptedException {
        lock.lock();
        try {
          //业务代码
            while (num != 0) {
                //等待
                condition.await();
            }
            num++;
            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "=>" + num);
            //通知其他线程，我+1完毕了
            condition.signalAll();
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            lock.unlock();
        }


    }

    //+1
    public void decrement() throws InterruptedException {
        lock.lock();
        try {
            //业务代码
            while (num == 0) {
                //等待
                condition.await();
            }
            num--;
            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "=>" + num);
            //通知其他线程，我-1完毕了
            condition.signalAll();
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            lock.unlock();
        }


    }

}

任何一个新的技术，绝对不是仅仅只覆盖了原来的技术，优势，和补充！

Condition 优势精准通知，唤醒线程

package com.kuang.pc;

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

/**
 * 线程之间的通信问题，生产者和消费者问题！ 等待唤醒 ，通知唤醒
 * 线程交替执行 A B 操作同一个变量 num=0
 * A num+1;
 * B num-1;
 */
public class C {

    public static void main(String[] args) {
        Data2 data = new Data2();

        new Thread(()->{
            for (int i = 0; i < 10; i++) {
                data.printA();
            }
        },"A").start();
        new Thread(()->{
            for (int i = 0; i < 10; i++) {
                data.printB();
            }
        },"B").start();
        new Thread(()->{
            for (int i = 0; i < 10; i++) {
                data.printC();
            }
        },"C").start();


    }

}
// 判断等待，业务，通知
class Data2 {//数字  资源类


    private Lock lock=new ReentrantLock();
    private Condition condition1 = lock.newCondition();
    private Condition condition2 = lock.newCondition();
    private Condition condition3 = lock.newCondition();

    private int num=1;
    public void printA(){
        lock.lock();
        try {
            if (num!=1){
                //等待
                condition1.await();
            }
            num=2;
            System.out.println(Thread.currentThread().getName()+":Aaa");
         //唤醒，唤醒指定的人，B
           condition2.signal();
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            lock.unlock();
        }


    }
    public void printB(){
        lock.lock();
        try {
            if (num!=2){
                condition2.await();
            }
            num=3;
            System.out.println(Thread.currentThread().getName()+":Bbb");
            condition3.signal();
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            lock.unlock();
        }

    }
    public void printC(){
        lock.lock();
        try {
            if (num!=3){
                condition3.await();
            }
            System.out.println(Thread.currentThread().getName()+":Ccc");
            num=1;
            condition1.signal();
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            lock.unlock();
        }

    }

}

精准唤醒线程  Condition

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