內容簡介

本節針對於我們常聽說而不常使用的 wait 和 notify 方法做個生產者和消費者案例

效果圖

多線程

目錄結構

目錄結構

一、Task 負責封裝任務

package com.itunion.model;/**
 * 任務 

 */public class Task {
 private String name; public Task(String name) { this.name = name;
 } // 省略 get set}

任務對象主要負責數據參數的產地

二、Worker 負責消費任務

package com.itunion.model;import java.util.LinkedList;import java.util.Random;/**
 * 任務消費者
 */public class Worker extends Thread { private LinkedList tasks; private Task task; public Worker(String name, LinkedList tasks) { super(name); this.tasks = tasks;
 } @Override
 public void run() { try { // 重複執行的任務
 while (true) { // 對任務隊列加鎖
 synchronized (tasks) { // 如果沒有任務就等待, 這裡要用while 循環而不是 if 判斷
 while (tasks.isEmpty()) { // 等待任務
 tasks.wait();
 } // 獲取任務
 task = tasks.pop(); // 反饋通知
 tasks.notifyAll();
 } // 執行任務 注意：執行任務不要放在同步塊裡面，那樣的話任務隊列會等到當前線程執行完之後才能拿到鎖
 System.out.println(getName() + " 執行任務: " + task.getName()); // 模擬執行時間
 int workTime = new Random().nextInt(2000);
 Thread.sleep(workTime); // 執行完畢
 System.out.println(getName() + " 執行任務: " + task.getName() + "完畢 用時:" + workTime);
 }
 } catch (Exception e) {
 e.printStackTrace();
 }
 } public Task getTask() { return task;
 } 

}

三、Master 負責管理任務和消費者

package com.itunion.model;import java.util.LinkedList;/**
 * 生產者
 * @author qiao
 * @version 2018/5/14
 */public class Master extends Thread { private LinkedList workers = new LinkedList<>(); private LinkedList tasks = new LinkedList<>(); public Master(int count) { super("生產者"); for (int i = 0; i < count; i++) {
 workers.add(new Worker("消費者 " + i, tasks));
 } // 啟動所有消費者
 for (Worker worker : workers) {
 worker.start();
 }
 } /**
 * 帶阻塞的任務提交
 * @param task
 */
 public void submit(Task task) { synchronized (tasks) { while (tasks.size() == workers.size()) { try {
 tasks.wait();
 } catch (InterruptedException e) {
 e.printStackTrace();
 }
 }
 tasks.add(task);
 tasks.notifyAll();
 }
 } /**
 * 提交任務
 * @param task
 */
 public void addTask(Task task) { synchronized (tasks) {
 tasks.add(task);
 tasks.notifyAll();
 }
 } /**
 * 等待所有工作完畢
 */
 public void waitWorks() { synchronized (workers) { boolean hasWork = false; for (Worker worker : workers) { if (worker.getState() == State.RUNNABLE) { 

 hasWork = true; break;
 }
 } while (hasWork) { try {
 workers.wait();
 } catch (InterruptedException e) {
 e.printStackTrace();
 }
 }
 }
 } public LinkedList getWorkers() { return workers;
 } public LinkedList getTasks() { return tasks;
 }
}

四、Dashboard 負責圖形化

package com.itunion.model;import javax.swing.*;import java.awt.*;import java.awt.event.MouseAdapter;import java.awt.event.MouseEvent;import java.text.SimpleDateFormat;import java.util.Date;import java.util.LinkedList;/**
 * 控制檯
 */public class Dashboard extends JPanel { private Master master; private int i = 0; public Dashboard() throws HeadlessException, InterruptedException { super();
 master = new Master(20); // 每次點擊增加一個任務
 addMouseListener(new MouseAdapter() { @Override
 public void mouseClicked(MouseEvent e) { for (int j = 0; j < 10; j++) {
 master.addTask(new Task("任務" + i));
 i++;
 }
 }
 });
 } @Override
 public void paint(Graphics g) { super.paint(g); int i = 0, x = 10, y = 20;

 y = 30 * i + 20;
 g.drawString(new SimpleDateFormat("提示：點擊任意位置增加任務").format(new Date()), x, y + 15);
 i++;

 y = 30 * i + 20;
 g.drawString(new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss").format(new Date()), x, y + 15);
 i++;
 

 y = 30 * i + 20;
 g.drawString("隊列待消費任務總數：" + master.getTasks().size(), x, y + 15);
 i++;

 LinkedList workers = master.getWorkers(); int row = 0; for (Worker worker : workers) {
 i = row == 10 ? 3 : i;
 x = row < 10 ? 10 : 180;
 y = 30 * i + 20; boolean isWait = worker.getState() == Thread.State.WAITING;
 g.setColor(isWait ? Color.GREEN : Color.YELLOW);
 g.fillRect(x, y, 150, 20);
 g.setColor(Color.BLACK); if (isWait || worker.getTask() == null) {
 g.drawString(worker.getName() + " > 等待", x, y + 15);
 } else {
 g.drawString(worker.getName() + " > 執行" + worker.getTask().getName(), x, y + 15);
 }
 row++;
 i++;
 } // 重新繪製
 repaint(); try { // 刷新頻率
 Thread.sleep(60);
 } catch (InterruptedException e) {
 e.printStackTrace();
 }
 }
}

五、Main 程序的入口

package com.itunion.model;import javax.swing.*;import java.awt.*;public class Main { public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
 JFrame jFrame = new JFrame();
 jFrame.add(new Dashboard(), BorderLayout.CENTER);
 jFrame.setSize(400, 600);
 jFrame.setLocationRelativeTo(null);// 居中
 jFrame.setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE);
 jFrame.setVisible(true);
 }
}

運行 main 方法後點擊窗體任意位置添加任務

總結

我們常用的Thread.sleep() 是線程的休眠，而wait 是Object 的方法，更多的是 資源的等待，不能直接調用線程的 wait 方法

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關鍵字: 多線程 技術 案例