多线程生产者与消费者模型?

Question

多线程生产者与消费者模型

生产者与消费者模型,通过Object的wait()以及notifyAll()方法实现以及同步方法实现

相关代码

// 请把代码文本粘贴到下方（请勿用图片代替代码）

class Resource {
    private int num = 0;
    private boolean flag = true;
    // flag为true可以执行加法操作,不可以执行减法操作
    // flag为false可以执行减法操作,不可以执行加法操作
    public synchronized void add() throws Exception {
       if(!this.flag) { // flag为false只能执行减法操作
           super.wait(); // 需要等待
       }
       //Thread.sleep(100);
        this.num++;
        System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "运行, num = " + this.num);
        this.flag = false; // 可以进行减法操作
        super.notifyAll(); // 唤醒其他线程
    }
    public synchronized void sub() throws Exception {
        if(this.flag) { // flag为true只能进行加法操作,减法操作需要等待
            super.wait();
        }
       // Thread.sleep(100);
        this.num--;
        System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "运行, num = " + this.num);
        this.flag = true    ; // 可以进行加法操作
        super.notifyAll(); // 唤醒其他线程
    }
}

class AddThread implements Runnable {
    private Resource res;

    public AddThread(Resource res) {
        this.res = res;
    }
    @Override
    public void run() {
        for (int i = 0 ; i < 50 ; i++) {
            try {
                this.res.add();
            } catch (Exception e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }
}

class SubThread implements Runnable {
    private Resource res;

    public SubThread(Resource res) {
        this.res = res;
    }

    @Override
    public void run() {
        for (int i = 0 ; i < 50 ; i++) {
            try {
                this.res.sub();
            } catch (Exception e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }
}

public class ThreadDemo {
    public static void main(String[] args) {
        Resource res = new Resource();
        AddThread at = new AddThread(res);
        SubThread st = new SubThread(res);

        new Thread(at, "加法操作-1").start();
        new Thread(at, "加法操作-2").start();

        new Thread(st, "减法操作-1").start();
        new Thread(st, "减法操作-2").start();
    }
}

我期待他加完只能减,减完只能加.而现在输出的不对,他会小于0

Answer 1

问题出在，你有两个加线程和两个减线程。然后你有选择用 notifyAll 的方式去唤醒它们。

在加线程中使用 notifyAll 的方式唤醒等待的线程，所有的两个减线程都会被唤醒。这两个减线程不会同时运行（因为 synchronized），但是他们会先后运行。

减线程被唤醒后，也就是 wait() 返回之后，sub() 没有继续检查 flag 的值（注意，wait() 在 if (this.flag) 里，不是 while），而是直接修改了 num 跟 flag 。

这样，两个被唤醒的减线程，都会去修改 num 跟 flag 。从而 num 自减了两次。

（被唤醒的第二个减线程运行的时候，flag 已经变为了 true 。但是由于 wait() 返回之后没有对 flag 的判断，还是去修改了 num 。）

Answer 2

wait会释放锁呀，两个加或者两个减会同时进入到wait状态，此时notifyall会同时唤醒，且不会再判断flag的值