何时以及如何使用wait()和notify()

时间:2015-07-17 05:33:52

标签: java multithreading wait runnable notify

我从SO那里找到了这个例子。现在,我试图了解wait()notify()/notifyAll()的用法。在哪种情况下,为什么我们需要这个。

class BlockingQueue<T> {

    private Queue<T> queue = new LinkedList<T>();
    private int capacity;

    public BlockingQueue(int capacity) {
        this.capacity = capacity;
    }

    public synchronized void put(T element) throws InterruptedException {
        while (queue.size() == capacity) {
             System.out.println("Waiting...");
            wait();

        }

        queue.add(element);
        notify(); // notifyAll() for multiple producer/consumer threads
    }

    public synchronized T take() throws InterruptedException {
        while (queue.isEmpty()) {
            wait();
        }

        T item = queue.remove();
        notify(); // notifyAll() for multiple producer/consumer threads
        return item;
    }
}

因此,实施了Runnable并覆盖run()方法,如下所示

 @Override
    public void run() {
        // synchronized (this) {
        BlockingQueue<Integer> s = new BlockingQueue(10);
        for (int i = 0; i < 12; i++) {
            try {
                s.put(i);
                if (i > 9) {
                    System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "  : " + s.take());
                }
                System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " ExtendsThread : Counter : " + i);
            } //}
            //notify();
            catch (InterruptedException ex) {
                Logger.getLogger(ExtendsThread.class.getName()).log(Level.SEVERE, null, ex);
            }

        }

    }

并且,运行如下的线程

 ImplementsRunnable rc = new ImplementsRunnable();
        Thread t1 = new Thread(rc, "A");
        t1.start();

当我运行它时,它会在counter : 9之后卡住并继续等待。有谁建议我这里有什么问题?

2 个答案:

答案 0 :(得分:2)

你的概念有点缺陷。 BlockingQueue可以作为生产者/消费者模式中的桥梁。

也就是说,它允许一个线程向其中写入内容,另一个线程从中读取内容,但它正在这样做,如果:

  • 没有物品可以使用,等待新物品到达
  • 如果项目太多,则会等待删除项目

在这种情况下,waitnotifyBlockingQueue

实例的内部消息

您可以查看Intrinsic Locks and Synchronization

所以,不要只使用一个线程,而应该使用(至少)两个,一个产品和一个消费者......

生产者

这会获取BlockingQueue的实例,并为其添加int个值。每次停止1秒后再添加下一个

public class Producer implements Runnable {

    private BlockingQueue<Integer> queue;

    public Producer(BlockingQueue<Integer> queue) {
        this.queue = queue;
    }

    @Override
    public void run() {
        for (int index = 0; index < 10; index++) {
            try {
                System.out.println("Put " + index);
                queue.put(index);
                Thread.sleep(1000);
            } catch (InterruptedException ex) {
            }
        }
    }

}

消费

消费者获取BlockQueue并从中读取int值,这些值会被阻止,直到存在值。

public class Consumer implements Runnable {

    private BlockingQueue<Integer> queue;

    public Consumer(BlockingQueue<Integer> queue) {
        this.queue = queue;
    }

    @Override
    public void run() {
        try {
            while (true) {
                Integer value = queue.take();
                System.out.println("Took " + value);
            }
        } catch (InterruptedException ex) {
            Logger.getLogger(JavaApplication220.class.getName()).log(Level.SEVERE, null, ex);
        }
    }

}

你可以使用像...这样的东西开始。

BlockingQueue bq = new BlockingQueue(10);
Thread p = new Thread(new Producer(bq));
Thread c = new Thread(new Consumer(bq));
c.setDaemon(true);
c.start();
p.start();

您应该注意put消息之间有一个小延迟,但took消息之间几乎没有延迟。这是队列在起作用。 Consumer阻塞/等待队列有一些东西给它。

您可以使用ProducerConsumer,也许可以改变他们的时间(例如在Consumer之前延迟更长时间),看看这可能会导致不同的影响

  

当我运行它时,它会在计数器后停留:9并继续等待

这很可能是因为你已经超出了队列的容量而且它的put方法阻塞了,直到你从中取出一些东西(你基本上有一个死锁,队列在等着你拿东西从它,但你不能,因为你被锁定在put

要记住的事情:

  • 对于使用监视器锁的两个或多个线程,它们必须共享监视器/对象锁的同一实例。在这种情况下,BlockingQueue
  • 的实例相同
  • notify将唤醒一个正在等待监视器锁的wait方法的同一实例的对象。没有办法知道哪一个。如果您有多个使用者,但不关心处理数据的顺序,这可能很有用,例如

更新了其他示例

因此,这会从Thread.sleep中取出Producer(并允许生产者生成100个值)并向Thread.sleep添加Consumer

这样,Producer会在Consumer消耗它之前达到它的容量,迫使它等到Consumer可以从中获取值...

public class Producer implements Runnable {

    private BlockingQueue<Integer> queue;

    public Producer(BlockingQueue<Integer> queue) {
        this.queue = queue;
    }

    @Override
    public void run() {
        for (int index = 0; index < 100; index++) {
            try {
                System.out.println("Put " + index);
                queue.put(index);
            } catch (InterruptedException ex) {
            }
        }
    }

}

public class Consumer implements Runnable {

    private BlockingQueue<Integer> queue;

    public Consumer(BlockingQueue<Integer> queue) {
        this.queue = queue;
    }

    @Override
    public void run() {
        try {
            while (true) {
                Integer value = queue.take();
                System.out.println("Took " + value);
                Thread.sleep(1000);
            }
        } catch (InterruptedException ex) {
        }
    }

}

答案 1 :(得分:1)

在这里添加printlns

public synchronized void put(T element) throws InterruptedException {
    while (queue.size() == capacity) {
        System.out.println("blocked");
        wait();
    }
    queue.add(element);
    notify(); // notifyAll() for multiple producer/consumer threads
    System.out.println("put "+ element);
}

public synchronized T take() throws InterruptedException {
    while (queue.isEmpty()) {
        wait();
    }
    T item = queue.remove();
    notify(); // notifyAll() for multiple producer/consumer threads
    System.out.println("removed " + item);
    return item;
}

并运行此测试

public static void main(String argv[]) throws Exception {
    final BlockingQueue q = new BlockingQueue(2);
    new Thread() {
        public void run() {
            try {
                Thread.sleep(5000);
                q.take();
            } catch (Exception e) {
                e.printStackTrace();
            }
        };
    }.start();
    q.put(1);
    q.put(2);  // will block here until tread 2 takes an element and reduces the capacity
    q.put(3);   
}

它会打印

put 1
put 2
blocked
removed 1
put 3